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ENQ-550 - Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia Química

Número de créditos: 10Carga Horária: 150* Caráter: O
Ementa:

1. INTRODUÇÃO A ANÁLISE NUMÉRICA EM ENGENHARIA QUÍMICA

2. FORMULAÇÃO DE MODELOS MATEMÁTICOS DE PROCESSOS:

2.1 Classificação.

2.2 Hierarquia de modelos fenomenológicos.

3. ARITMÉTICA EM PONTO FLUTUANTE E ERROS COMPUTACIONAIS

4. ÁLGEBRA LINEAR:

4.1 Vetores.

4.2 Matrizes.

4.3 Número de condição.

5. INTRODUÇÃO AO USO DE PACOTE NUMÉRICO COMPUTACIONAL (LABORATÓRIO DE INFORMÁTICA)

6. SISTEMAS DE EQUAÇÕES ALGÉBRICAS LINEARES:

6.1 Graus de liberdade.

6.2 Métodos numéricos de resolução.

6.3 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química.

7. SISTEMAS DE EQUAÇÕES ALGÉBRICAS NÃO-LINEARES:

7.1 Métodos numéricos de resolução

7.2 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química

8. EQUAÇÕES DIFERENCIAIS ORDINÁRIAS: CLASSIFICAÇÃO

9. EQUAÇÕES DIFERENCIAIS ORDINÁRIAS: PROBLEMA DE VALOR INICIAL:

9.1 Estabilidade.

9.2 Rigidez.

9.3 Métodos numéricos de resolução: métodos explícitos e implícitos.

9.4 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química.

10. ESTABILIDADE DE SISTEMAS DINÂMICOS:

10.1 Auto-valores.

10.2 Auto-vetores.

10.3 Plano de fase.

10.4 Exemplos e aplicações em Engenharia Química.

11. EQUAÇÕES DIFERENCIAIS ORDINÁRIAS: PROBLEMA DE VALOR DE CONTORNO:

11.1 Métodos numéricos de resolução.

11.2 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química.

12. EQUAÇÕES DIFERENCIAIS PARCIAIS:

12.1 Solução numérica pelos métodos das diferenças finitas e/ou método das linhas.

12.2 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química.

Objetivos gerais:
Bibliografia:

 

1-

Bequette, B. W. Process Dynamics – Modeling, Analysis, and Simulation. Prentice Hall PTR, Inc., Upper Sadlle River, New Jersey, EUA, 1998.

 

 

2-

Burden, R. L. e Faires, J. D. Análise Numérica, Pioneira Thomson Learning, São Paulo, 2003.

 

 

3-

Denn, M. Process Modelling, Longman Sci. Tech., London, 1986.

 

 

4-

Kahaner, D., Moller, C., Nash, S. Numerical Methods and Software, Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1989.

 

 

5-

Pinto, J. C. e Lage, P. L. C. Métodos Numéricos em Engenharia Química, Série Escola Piloto de Engenharia Química, COPPE/UFRJ, E-papers, Rio de Janeiro, 2001.

 

 

6-

Press, W. H.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T.; Flannery, B. P. Numerical Recipes in C - The Art of Scientific Computing, Second Edition, Cambridge University Press, New York, 1992.

 

 

7-

Press, W. H.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T.; Flannery, B. P. Numerical Recipes in Fortran 77 - The Art of Scientific Computing, Second Edition, Volume 1 of Fortran Numerical Recipes, Cambridge University Press, New York, 1992.

 

 

8-

Press, W. H.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T.; Flannery, B. P. Numerical Recipes in Fortran 90 - The Art of Scientific Computing, Second Edition, Volume 2 of Fortran Numerical Recipes, Cambridge University Press, New York, 1992.

 

 

9-

Rice, R. G. e Do, D. D. Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers, John Wiley, New York, 1995.

 

Áreas de Pesquisa:

AP5 - Simulação e Controle de Processos Químicos

Caráter das Disciplinas: O - Obrigatória / OP - Optativa / AC - Área de Concentração