Disciplina Curricular
Mecânica dos Fluídos II MF-II
Licenciatura Bolonha em Engenharia Mecânica - LEMec 2021
Contextos
Grupo: LEMec 2021 > 1º Ciclo > Área Principal
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
Aprovação em Mecânica Aplicada I e II ou UC equivalente.
Objectivos
A UC é complementar à UC de Mecânica dos Fluidos I, e tem por objetivo fornecer os fundamentos físicos associados à dinâmica de escoamentos de fluidos a número de Reynolds elevado, incluindo os escoamentos de camada limite, incluindo escoamentos turbulentos completamente desenvolvidos, com especial enfase em escoamentos parietais. A UC aborda também a nível introdutório o escoamento compressível unidimensional e adiabático.
Programa
Escoamentos a números de Reynolds moderados: escoamento num cilindro circular; Características de escoamentos a número de Reynolds elevado: escoamentos invíscidos: equações de Euler; Camadas limites: escoamento de Blasius sobre uma placa plana lisa, espessura de deslocamento, Equação de Von-Kármán, método aproximado de Von-Kármán-Pohlhausen, Soluções de semelhança de Falkner-Skan, Separação de camada limite, Camadas limites axissimetricas, Esteira afastada de corpos sem sustentação, camadas de corte livres, camadas limite não estacionárias; Escoamentos turbulentos: características de escoamentos turbulentos, tensões de Reynolds, energia cinética turbulenta, cascata de energia, Turbulência parietal: analise do escoamento turbulento num canal, dados experimentais em canais e condutas: flutuações, estruturas turbulentas. Camadas de corte livres turbulentas; Escoamento compressível estacionário: escoamento de Couette compressível: parede adiabática. velocidade do som. Golpe de ariete.
Metodologia de avaliação
Trabalho Computacional (25%), trabalho experimental (25%), exame final (50%).
Componente de Competências Transversais
O trabalho a realizar no âmbito da UC contempla as seguintes competências transversais: pensamento crítico e inovador, tomada de decisão, trabalho em equipa, liderança, comunicação oral, utilização de ferramentas informáticas e multimédia e apresentação.
Componente Laboratorial
Realização de dois ensaios laboratoriais seguidos de resolução de problemas espeçíficos pedidos pelo corpo docente: 1) ensaio do jacto cirular com a análise do escoamento e/ou resolução de um problema neste escoamento; e 2) medição da resistência aerodinâmica de corpos não fuselados com a análise do escoamento e/ou resolução de um problema neste escoamento.
Componente de Programação e Computação
Exemplo de problemas numéricos a resolver pelos alunos: desenvolvimento de um código para fazer o cálculo de uma camada limite bidimensional usando diferenças finitas e o squema de Crank-Nicholson; utilização do código XFoil para calcular uma camada limite; implementação numérica do método de Von-Kármán-Pohlhausen. À luz do relatório da comissão para as competências em Computação e Programação, este trabalho compreende as competências de Abstração; Automação; Decomposição; Depuração; Generalização e Raciocínio Algorítmico. A avaliação desta componente contribui com 25% da avaliação final da UC
Princípios Éticos
Todos os membros do grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo o aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa Avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.