Disciplina
Mecânica dos Fluídos II
Área
Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia > Mecânica dos Fluídos
Activa nos planos curriculares
LEMec 2021 > LEMec 2021 > 1º Ciclo > Área Principal > Mecânica dos Fluídos II
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 TURBULENTO, CAMADA LIMITE E ESCOAMENTOS EXTERIORES 1A. Escoamentos Turbulentos em Tubos: Escoamento laminar e turbulento; Escoamento turbulento em condutas; Lei da parede; Perfil de velocidades e tensão de corte num tubo; Tensões de Reynolds; Modelos de turbulência. 1B. 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. 1C. 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. 2. 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; transformação conforme; força exercida sobre um corpo. Teoremas de Blasius e de Kutta-Joukowski. Transformação de Joukowski. Condição de Kutta. Placa plana e arco de círculo. Perfil simétrico e assimétrico com espessura. Escoamento e coeficiente de sustentação. Efeitos de curvatura e espessura. Efeitos da viscosidade. 3.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.
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
Pré-requisitos
Componente Laboratorial
Princípios Éticos
Componente de Programação e Computação
Componente de Competências Transversais
Bibliografia
Principal
Mecânica dos Fluidos II: Turbomáquinas
Mecânica dos Fluidos II: Escoamento de Fluidos Perfeitos
R.H. Sabersky, A.J. Acosta, E.G. Hauptmann, E.M. Gates
Secundária
Fundamental Mechanics of Fluids
Fundamentos de Aerodinâmica Incompressível