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O objectivo principal da Hidráulica I é proporcionar o conhecimento e domínio de conceitos básicos e métodos de análise em mecânica de fluidos (hidrostática e hidrodinâmica) para a resolução de problemas reais de engenharia civil e ambiente. Como objectivos específicos da UC, salientam-se: (i) o ensino dos princípios de conservação (massa, quantidade de movimento e energia), nas formas integral e diferencial, a fluidos compressíveis e incompressíveis; (ii) a introdução das leis de semelhança e de conceitos de turbulência; (iii) o ensino da resolução de problemas de engenharia envolvendo líquidos em repouso ou com movimento de corpo rígido (hidrostática), escoamentos externos (acções em torno de corpos imersos, efeito do vento em estruturas) e escoamentos internos (sistemas de condutas em pressão) incluindo a caracterização de equipamentos hidráulicos (bombas, turbinas e válvulas).

Programa

1. Importância da Hidráulica para a Eng.Civil. 2. Propriedades dos fluidos. 3. Hidrostática: princípio de Pascal, distribuição de pressões, impulsão sobre superfícies e corpos imersos 4. Hidrocinemática: velocidade, aceleração, linhas de corrente. 5. Leis de conservação na forma integral (massa, quantidade de movimento, energia): Teorema de Transporte de Reynolds e aplicações 6. Leis de conservação na forma diferencial: eqs da continuidade, de Cauchy, de Navier-Stokes e de Euler, teorema de Bernoulli, vórtices livre e forçado, potência e carga hidráulica. 7. Leis de resistência: escoamentos laminar e turbulento, tensão de arrastamento, camada limite, leis de resistência. 8. Forças fluidodinâmicas em corpos imersos: resistência e sustentação, ação da água/vento sobre estruturas 9. Escoamentos permanentes sob pressão: perdas singulares, cálculo de instalações, bombas, turbinas. 10. Escoamentos variáveis sob pressão: golpe de aríete, oscilação em massa. 11. Teoria da semelhança.

Metodologia de avaliação

50% de avaliação contínua e 50% de avaliação não contínua

Pré-requisitos

Frequência e aprovação nas Unidade Curriculares de Algebra Linear e de Cálculo Diferencial e IntegraI I, II e III, em particular, no que se refere ao conhecimento e familiarização com cálculo matricial, integração e primitivação e resolução de equações diferenciais de 1ª ordem e ordem superior.

Componente Laboratorial

Serão realizados dois trabalhos laboratoriais que incidem sobre as leis de conservação nas formas integral ou diferencial e sobre os escoamentos permanentes em pressão. A realização de cada trabalho compreende a recolha de valores experimentais, o seu processamento e análise e a elaboração e entrega de um relatório final. Os trabalhos têm um peso de 15% na avaliação final.

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho de grupo. Em qualquer avaliação, todo 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.

Componente de Programação e Computação

Não aplicável

Componente de Competências Transversais

A UC de Hidráulica contempla as seguintes competências transversais: – desenvolvimento de competências interpessoais (i.e. comunicação e escrita e de trabalho em equipa) na realização dos trabalhos laboratoriais, com um peso de 1/5 na avaliação desta componente, ou seja, 3% da avaliação total. – desenvolvimento de competências de Literacia da Informação e dos media (i.e. procura e gestão da informação e estruturação de relatórios), com um peso de 1/5 na avaliação desta componente, ou seja, 3% da avaliação total.