Modelagem Matemática e Computacional
Modelagem Matemática e Computacional
Área de 100 m²
Ambiente destinado para abrigar 16 pesquisadores da área de Modelagem Matemática e Computacional, voltados para desenvolvimento de algoritmos e software científico e aplicado na Engenharia de Petróleo. Contempla também o uso de softwares especialistas de Engenharia de Petróleo.
Desenvolver modelos matemáticos, algoritmos e softwares aplicados a engenharia de petróleo.
Descrição da instalação:
Mesa de reuniões com 8 cadeiras;
16 módulos de trabalho para pesquisadores/mestrandos/doutorandos. Cada módulo de trabalho é composto por mesa em L com gaveteiro e Workstations.
Equipamentos [requer atualização]
Nome do equipamento: Workstation SUN ULTRA 40 M2; Quantidade: 16; Fabricante: SUN; Modelo: U40M2-2222SE/12GB/3x146GB/FX3500; SUN ULTRA 40 M2 (12 GB RAM e 1 monitor 21' ou dois monitores 19'); Aplicação: Desenvolvimento software científico e aplicado (utilizando preferencialmente software livre, C++ e biblioteca Qt).
Servidor para armazenamento de dados (storage); Quantidade: 1; Fabricante: SUN; Modelo: Unidade de Armazenamento ST3120- 1.2TB-(4x300GB 15K-JBODACRR). Aplicação: Equipamento usado para armazenamento dos dados das simulações.
Servidor para backup em fita (autoloader); Quantidade: 1; Fabricante: SUN; Modelo: SUN Biblioteca de fita SL24 OEM; Aplicação: Backup em fita dos resultados das simulações.
Servidor para gerenciamento simulações. Quantidade: 2; Fabricante: SUN; Modelo: SUN X2200M2:2x2376,4x2GB SR; Servidor Sun Ultra 20 Proc. Opteron 148; Aplicação: Estes dois servidores são usados remotamente para: Compilação de softwares. Gerenciamento de simulações.
Servidor para processamento dados. Quantidade: 2; Fabricante: Microstation; Modelo: Microstation 8 processadores opteron e 64GB RAM. Aplicação: Estes dois servidores são usados remotamente para: Compilação de softwares, simulações que exigem alto poder processamento; processamento paralelo.
Impressora HP 4700dn. Quantidade: 1; Fabricante: HP; Modelo: HP Laserjet 4700dn; Aplicação: Impressão de documentos; relatórios; teses; artigos, etc.
Área: 100m²
Infraestrutura recém-concluída voltada para o ensino especializado de desenvolvimento de software e interpretação de dados geocientíficos. Com 100 m2 é composto por 2 ambientes interligados, consistindo de uma sala de treinamento e um estúdio de gravação de vídeo aula, com as seguintes características:
Sala de treinamento dispondo de quadro branco, 2 tvs Sony HD 55’ e 16 computadores Dell XPS 8700 Intel Core i7-4770, 8GB Dual Channel DDR3 1600MHz, NVIDIA GeForce GT 635 1GB DDR3, 1 TB HDD, Monitor Dell 23’.
Sala de vídeo com painel chroma key, sistema de iluminação 3 pontos, estação Apple IMAC 27, 2 câmeras Panasonic (AG-AC90A e AG-AC8PJ), microfone lapela Sony UWP-D11 e Behringer Xenyx 1202 - 12 Channel Audio Mixer , 1 tv Sony HD 55’, Projetor Datashow Dell e sistema de som Yamaha
Sala equipada com 16 computadores, dois televisores 16"ar-condicionado.
Utilizada para aulas de algoritmos, modelagem computacional, programação, treinamento em softwares aplicados.
Softwares Educativos Desenvolvidos
Projeto de Engenharia:
Simulador Bidimensional de Transferência de Calor em Meios Porosos Utilizando um Método Numérico Explícito e Implícito.
Resumo:
Características do Simulador:
O simulador poderá efetuar Simulações de Transferência de Calor em Meios Porosos, no regime transiente e contará com interface gráfica amigável.
Casos de uso:
O usuário seleciona as condições iniciais.
O usuário seleciona as condições de contorno.
O usuário seleciona os parâmetros do método numérico FTCS.
O usuário entra com dados do meio poroso.
O usuário entra com dados do fluido e da rocha.
O usuário irá acompanhar a evolução temporal da temperatura do meio poroso, bem como determinar o tempo para alcançar o regime permanente.
Características avançadas:
É possível parar a simulação e determinado tempo e modificar os parâmetros da simulação.
É possível rodar 2 simulações ao mesmo tempo, em paralelo, de modo a poder comparar as diferenças entre as duas.
Palavras chave:
Simulador Bidimensional, Transferência de Calor, Meios Porosos, Método Numérico Explícito e Implícito.
Link:
Versão PDF [Projeto Engenharia Disciplina Programação Prática]
Informações sobre o software abaixo, as duas primeiras imagens referem-se a versão 1, desenvolvida na disciplina de programação prática(projeto de engenharia) e a versão 2 como TCC no formato de projeto de engenharia. A versão 2 usa interface gráfica com Qt/QCustomPlot, também adiciona o uso de métodos implícitos e solvers mais eficientes.
Área:
Transferência de calor aplicada.
Autores:
Guilherme Rodrigues Lima
André Duarte Bueno
Projeto de Engenharia:
Simulador Tridimensional de Transferência de Calor em Camadas
Resumo:
O presente trabalho consiste em um projeto de engenharia completo, cujo objetivo é estudar e juntar diversas áreas da engenharia para construir um software de condução de calor tridimensional, modelado por diferenças finitas e programado em C++.
A equação da difusão de calor foi discretizada pelo método Backward Time Centered Space (BTCS) e o sistema de equações foi resolvido pelo método de Gauss-Jacobi. A modelagem foi realizada de tal forma, que é permitido um objeto ser constituído por vários materiais com propriedades termofísicas diferentes. A condutividade térmica, em função da temperatura, pode ser definida por modelos de correlação ou interpolação linear.
O programa foi desenvolvido utilizando a linguagem de programação C++, com o paradigma da Programação Orientada a Objeto - POO. Foram utilizados conceitos de paralelismo e multithreading para dividir os cálculos e tornar o simulador mais rápido. A interface gráfica foi implementada utilizando a biblioteca gráfica Qt e o ambiente de desenvolvimento QT-Creator, de forma que foi desenvolvida uma interface gráfica amigável para facilitar a utilização do software em atividades de ensino. Como complemento, foram programados algoritmos de renderização 3D, para facilitar a visualização dos objetos, e mecanismos para geração de resultados no formato de arquivos pdf.
O software tem um cunho educacional, com o objetivo de auxiliar o ensino de transferência de calor e desenvolver estudos sobre o comportamento da transferência de calor em diversas situações educativas aplicadas a engenharia de petróleo.
Este documento mostra a estrutura e sequência de um projeto de engenharia desenvolvido com metodologias ágeis e sistema de controle de versões (git/github), comuns no mercado de trabalho. O software pode ser obtido neste endereço: https://github.com/NicholasAlmeidaPinto/Projeto-TCC-SimuladorDifusaoTermica.
Palavras-chaves:
Transferência de calor. Modelagem numérica. Diferenças finitas. BTCS. Gauss-Jacobi. Linguagem C++. Programação orientada ao objeto. Qt Creator. Renderização 3D.
Área:
Transferência de calor aplicada.
Autores:
Nicholas Almeida Pinto
André Duarte Bueno
bueno@lenep.uenf.br
Publicação:
Projeto de Engenharia:
Software Educacional para Análise e Solução de Problemas em Engenharia de Poço
Resumo:
O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um software educacional voltado para alunos de Engenharia de Petróleo e áreas afins, com ênfase no estudo e na aplicação dos principais conceitos da disciplina de Engenharia de Poços. O software reúne ferramentas de visualização, análise, simulação e cálculo, abordando os principais tópicos da ementa da disciplina LEP01353 - Engenharia de Poço, ministrada no Laboratório de Engenharia e Exploração de Petróleo (LENEP/CCT/UENF) desde o período letivo 2024/01.
Com uma interface intuitiva, o sistema visa facilitar o aprendizado e o aprofundamento dos usuários, podendo ser utilizado tanto por estudantes da disciplina quanto por outros interessados, independentemente de sua vinculação institucional. Sua proposta é contribuir com o ensino de Engenharia de Poços em contextos didáticos diversos, reforçando o caráter educacional do projeto.
Este documento apresenta a estruturação e o desenvolvimento do projeto, destacando as metodologias utilizadas para garantir sua funcionalidade e relevância no processo de ensino-aprendizagem. O desenvolvimento foi conduzido com base em metodologias ágeis e no uso de controle de versões via Git/GitHub, práticas amplamente adotadas no mercado de trabalho. O software estará disponível publicamente por meio de repositório específico, conforme o link abaixo:
Links:
Repositório: https://github.com/ldsc/ProjetoEngenharia-SoftwareEducacionalParaAnaliseESolucaoDeProblemasEmEngenhariaDePoco.
Pasta com modelos de exemplo, que podem ser utilizados diretamente no software.
Palavras-chave:
Simulador educacional. Engenharia de Poços. Visualização e análise. Simulação. Ensino de Engenharia de Petróleo.
Área:
Engenharia de Poço.
Autores:
Nathan Rangel Magalhães
André Duarte Bueno
bueno@lenep.uenf.br
Professores:
André Duarte Bueno, D.Sc.
E-mail: bueno@lenep.uenf.br
Viatcheslav I. Priimenko, Ph.D.
E-mail: slava@lenep.uenf.br