Disciplina

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

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

A UC é complementar à UC de Mecânica dos Fluidos I, e tem por objetivo fornecer os fundamentos físicos associados à dinâmica de escoamentos de fluidos a número de Reynolds elevado, incluindo os escoamentos de camada limite, incluindo escoamentos turbulentos completamente desenvolvidos, com especial enfase em escoamentos parietais. A UC aborda também a nível introdutório o escoamento compressível unidimensional e adiabático.

Programa

Escoamentos a números de Reynolds moderados: escoamento num cilindro circular; Características de escoamentos a número de Reynolds elevado: escoamentos invíscidos: equações de Euler; Camadas limites: escoamento de Blasius sobre uma placa plana lisa, espessura de deslocamento, Equação de Von-Kármán, método aproximado de Von-Kármán-Pohlhausen, Soluções de semelhança de Falkner-Skan, Separação de camada limite, Camadas limites axissimetricas, Esteira afastada de corpos sem sustentação, camadas de corte livres, camadas limite não estacionárias; Escoamentos turbulentos: características de escoamentos turbulentos, tensões de Reynolds, energia cinética turbulenta, cascata de energia, Turbulência parietal: analise do escoamento turbulento num canal, dados experimentais em canais e condutas: flutuações, estruturas turbulentas. Camadas de corte livres turbulentas; Escoamento compressível estacionário: escoamento de Couette compressível: parede adiabática. velocidade do som. Golpe de ariete.

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 de resolução de problemas espeçíficos pedidos pelo corpo docente: 1) ensaio do jacto cirular com a análise do escoamento e/ou resolução de um problema neste escoamento; e 2) medição da resistência aerodinâmica de corpos não fuselados com a análise do escoamento e/ou resolução de um problema neste escoamento.

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 fazer o cálculo de uma camada limite bidimensional usando diferenças finitas e o squema de Crank-Nicholson; utilização do código XFoil para calcular uma camada limite; implementação numérica do método de Von-Kármán-Pohlhausen. 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