Disciplina Curricular
Combustão C
Mestrado Integrado em Engenharia Aeroespacial - MEAer 2017
Contextos
Grupo: MEAer 2017 > 2º Ciclo > Especializações > Aeronaves > Opções > Opções 8º Semestre
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Integrar num assunto específico os conhecimentos adquiridos em disciplinas anteriores (termodinâmica, química, mecânica de fluidos, transmissão de calor, etc). Preparar os alunos para entender e analisar os múltiplos processos e equipamentos ligados a combustão. Entender o papel da combustão sob os pontos de vista energético e ambiental. Adquirir a linguagem típica de Combustão e os conhecimentos que permitam manter-se actualizado nos anos futuros. Transmitir os conceitos básicos de cinética química relevantes em combustão. Aplicar balanços de massa e energia a problemas de combustão. Descrever os principais combustíveis e as suas propriedades. Descrever os princípios de ignição, estabilização e extinção de chamas, e a estrutura das chamas de pré-mistura e difusão, em regimes laminar e turbulento. Apresentar modelos simples para descrever a queima de combustíveis líquidos e sólidos. Identificar os principais poluentes, mecanismos de formação e métodos de redução de emissões. Learning Outcomes: Ao terminar Combustão o aluno deve Geral: saber que combustão integra conhecimentos adquiridos em disciplinas a montante; entender dos pontos de vista energético e ambiental a combustão, seus processos e equipamentos; ter adquirido a linguagem típica de Combustão e os conhecimentos que permitam manter-se atualizado nos anos futuros. Específicos: ter aprendido os conceitos básicos de cinética química relevantes em combustão. O estudante deve ser capaz de aplicar balanços de massa e energia a problemas de combustão; descrever os principais combustíveis e as suas propriedades; descrever os princípios de ignição, estabilização, extinção, e estrutura das chamas de pré-mistura e difusão, em regimes laminar e turbulento; apresentar modelos simples para descrever a queima de combustíveis líquidos e sólidos; identificar os principais poluentes, mecanismos de formação e métodos de redução de emissões.
Programa
A combustão no mundo actual. Termoquímica. Composição química e estequiometria. Temperatura adiabática de chama. Equilíbrio químico. Cinética química. Taxa e constante de reacção. Mecanismos de reacção. Equações de conservação para sistemas reactivos. Fracção de mistura. Combustíveis gasosos, líquidos e sólidos. Ignição espontânea e forçada. Chamas de pré-mistura laminares. Estrutura e velocidade de propagação de chama. Limites de flamabilidade. Retorno de chama e quenching. Chamas de difusão laminares. Jacto laminar isotérmico ou com combustão. Chamas turbulentas. Velocidade de propagação de chama. Reactor de mistura perfeita. Estabilização de chama. Evaporação e combustão de uma gota de combustível. Atomização e sprays. Combustão de sprays. Chamas de combustíveis sólidos. Combustão de uma partícula de carbono. Combustão de partículas em suspensão, em grelha e em leito fluidizado. Tipos de poluentes. Mecanismos de formação e métodos de controlo das emissões.
Metodologia de avaliação
As provas de avaliação de conhecimentos são constituídas por um exame final e por um trabalho laboratorial. O exame final é constituído por uma parte teórica, sem consulta e sem auxílio de instrumentos de cálculo, e por uma parte prática, com consulta limitada a livros ou apontamentos teóricos. Não é permitida a consulta de livros de problemas nem dos apontamentos/problemas das aulas práticas. A nota mínima exigida no exame é 8.5 valores. O trabalho laboratorial é efectuado em grupos de 3 alunos. A avaliação é feita com base num relatório sobre o trabalho laboratorial. A nota final é obtida através da média ponderada das notas do exame (75%) e do relatório (25%) No caso de a nota final exceder 16 valores, o aluno pode optar entre submeter-se a uma prova oral ou ficar com a nota de 16 valores. Em caso de suspeita de violação das regras de avaliação numa prova escrita, o corpo docente reserva-se o direito de convocar o aluno para uma prova oral, que determinará a nota final.