Disciplina

Área

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

Activa nos planos curriculares

MEGE > MEGE > 2º Ciclo > Formação em Energia Nuclear > Harmonização de Competências para Energia Nuclear > Opção > Mecânica dos Fluídos II

MEMec 2006 > MEMec 2006 > 1º Ciclo > Mecânica dos Fluídos II

Nível

A avaliação inclui as seguintes modalidades: a) Avaliação escrita por intermédio de testes ou exame final b) Prova oral c) Trabalho laboratorial

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

3.0 h/semana

1.0 h/semana

0.5 h/semana

105.0 h/semestre

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

Bibliografia

Principal

Mecânica dos Fluidos II: Turbomáquinas

António Falcão

2005


Mecânica dos Fluidos II: Escoamento de Fluidos Perfeitos

António Falcão

2005


Mecânica dos Fluidos II: Introdução à fenomenologia e modelação de escoamentos turbulentos

Carlos Silva

2011

IST


Fluid Mechanics

F.M. White

1999

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Fluid Flow

R.H. Sabersky, A.J. Acosta, E.G. Hauptmann, E.M. Gates

2002

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Secundária

Fundamental Mechanics of Fluids

I.G. Currie

1993

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Fundamentos de Aerodinâmica Incompressível

Vasco de Brederode

1997

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Turbulência em Fluidos

Tennekes e Lumley

2011

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