Disciplina Curricular
Mecânica dos Fluídos II MF-II
Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica - MEMec 2006
Contextos
Grupo: MEMec 2006 > 1º Ciclo
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
A disciplina é complementar da de Mecânica dos Fluidos I, e tem por objectivo fornecer aos alunos os conhecimentos básicos que lhes permitam compreender os fenómenos e intervir nos problemas de engenharia na área da Mecânica dos Fluidos. É também objectivo da disciplina desenvolver a capacidade crítica do aluno, a sua maturidade e sua exigência intelectual.
Programa
1. ESCOAMENTO DE FLUIDOS PERFEITOS Introdução. Equações do escoamento de fluidos perfeitos. Escoamento potencial incompressível a duas dimensões: potencial complexo; singularidades; método de Rankine; método das imagens. 2. CAMADA LIMITE E ESCOAMENTOS EXTERIORES 2A. Camada Limite: Equações da camada limite; Placa plana; Parâmetros da camada limite; Solução de Blasius; Equação integral de von Kárman; Soluções aproximadas; Camada limite turbulenta; Resistência numa placa plana. 2B. Escoamentos exteriores: Escoamento em torno de um cilindro; Escoamento em torno de corpos não-fuselados; Coeficientes de pressão e de resistência; Resistência de forma e de atrito; Escoamento em torno de um perfil alar; Sustentação e resistência e respectivos coeficientes; Entrada em perda; Influência no. de Reynolds. 3. FENOMENOLOGIA E MODELAÇÃO DE ESCOAMENTOS TURBULENTOS 3A. Características de escoamentos turbulentos; Cascata de energia e de temperatura; Lei da taxa de dissipação; Turbilhões coerentes; Energia cinética turbulenta e variância de um campo escalar. 3B. Modelação da turbulência. Viscosidade e difusividade turbulentas; tensões de Reynolds e tensões sub-malha; Modelos de comprimento de mistura e de k-epsilon. Modelo de Smagorinsky. 4.TURBOMÁQUINAS Tipos de turbomáquinas. Trocas de energia e rendimentos. Aplicação da análise dimensional. Curvas características de funcionamento. Velocidade específica e geometria da máquina. Modelos reduzidos. Máquinas de geometria variável. Influência do número de Reynolds. Cavitação. Análise dimensional em escoamento compressível. Equações de Euler e de Bernoulli num rotor. Estudo do escoamento em turbomáquinas radiais. 5. GOLPE DE ARÍETE Velocidade do som em escoamento de líquidos em tubos. Ondas de pressão resultantes de fecho rápido e de fecho lento.
Metodologia de avaliação
A avaliação inclui as seguintes modalidades: a) Avaliação escrita por intermédio de testes ou exame final b) Prova oral c) Trabalho laboratorial