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

"Fluid Mechanics"

R. Kundu, I. Cohen, D. Dowling

2016

Elsever, (6a edição)


"Incompressible Flow"

R. Panton

2005

John Wiley and Sons, (3a edição)


Secundária

"Fundamentos de Aerodinâmica Incompressível"

Vasco de Brederode

1997

Edição do autor