Disciplina

Área

Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia > Mecânica dos Fluídos

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Nível

Trabalho Computacional (25%), trabalho experimental (25%), exame final (50%)

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

2.0 h/semana

1.0 h/semana

0.5 h/semana

119.0 h/semestre

Objectivos

Introdução à ciência da mecânica dos fluidos a partir de primeiros princípios da física clássica.

Programa

Meio contínuo. Densidade, velocidade, e energia interna. Equações termodinâmica. Teorema de Leibnitz; Cinemática do movimento num fluido: ponto de vista Lagrangeano e Euleriano, derivada material. Taxa de deformação e taxa de expansão. Função de corrente e potencial de velocidade; Equação da continuidade e da quantidade de movimento, pressão e tensor das tensões viscosas. Equações diferenciais da continuidade, quantidade de movimento, momento angular e energia. Forma integral das equações da continuidade, quantidade de movimento, e energia; Fluidos Newtonianos e as equações de Navier-Stokes. Líquidos não Newtonianos. Perda de carga e a equação de Bernoulli. Escoamento de Couette. Problema de Rayleigh; Análise dimensional. Teorema dos Pis. Analise de sistemas de bombeamento. Rugosidade. Distribuições de velocidade no escoamento em condutas. Sistemas de condutas. Introdução às turbomáquinas. Semelhança e curvas de desempenho de bombas. Bomba ajustada às características de um sistema.

Metodologia de avaliação

Trabalho Computacional (25%), trabalho experimental (25%), exame final (50%)

Pré-requisitos

Aprovação em Mecânica Aplicada I e II ou UC equivalente.

Componente Laboratorial

Realização de dois ensaios laboratoriais seguidos da análise e resolução de problemas espeçíficos pedidos pelo corpo docente: 1) ensaio do escoamento numa conduta cirular; 2) ensaio de uma bomba radial.

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.

Componente de Programação e Computação

Exemplo de problemas numéricos a resolver pelos alunos: desenvolvimento de um código para resolver problemas simples de mecânica dos fluidos. 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.

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.

Bibliografia

Principal

"Incompressible Flow"

Ronald L. Panton

2013

Wiley


"Fluid Mechanics"

F.M. White

2016

McGraw-Hill