Disciplina
Resistência e Propulsão
Área
Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia > Tecnologias de Conversão de Energia
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Nível
Avaliação exame final e dois projectos: Nota final: 0,25 P1 + 0,25 P2 +0,50 Ex Nota mínima no exame 7 valores em 20.
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
3.0 h/semana
0.5 h/semana
1.0 h/semana
119.0 h/semestre
Objectivos
Compreensão dos fenómenos físicos que dão origem à resistência ao avanço de navios e dos princípios físicos envolvidos na propulsão de navios. Compreensão dos métodos experimentais com recurso de ensaios com modelos para a determinação da resistência e da potência requerida para a propulsão de navios. Utilização de métodos estatísticos para a previsão da resistência e potência propulsiva. Projecto preliminar de um hélice propulsor.
Programa
Análise dimensional. Teoria da semelhança e ensaios com modelos. Aplicações a ondas gravíticas, resistência ao avanço e sustentação de asas e à cavitação. Escoamento em torno de corpos. Escoamento potencial de um fluido perfeito. Introdução à teoria da camada limite. Decomposição da resistência do navio. Ensaio de resistência e extrapolação da resistência. Métodos aproximados de previsão da resistência. Séries sistemáticas. Métodos estatísticos. Teoria da sustentação em perfis alares. Efeitos tridimensionais na sustentação e resistência. Efeitos da cavitação.Tipos de propulsores. Hélices Propulsores. Geometria do hélice. Teoria da quantidade de movimento e dos elementos de pá. Projecto preliminar de hélices. Ensaios com modelos reduzidos. Diagrama de águas livres. Cavitação e os seus efeitos. Previsão da potência do navio. Ensaios de propulsão. Curva da potência-velocidade de rotação. Métodos estatísticos.
Metodologia de avaliação
Avaliação exame final e dois projectos: Nota final: 0,25 P1 + 0,25 P2 +0,50 Ex Nota mínima no exame 7 valores em 20.
Pré-requisitos
Mecânica dos Fluidos, Programação básica.
Componente Laboratorial
Demonstração nos Laboratórios de Hidráulica e Mecânica dos Fluidos. Laboratório computacional.
Princípios Éticos
Todos os membros de um 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 o aluno deve ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.
Componente de Programação e Computação
Os alunos correm o programa QPROP-DESP para a previsão estatística da resistêncisa e da potência do navio e projecto preliminar do hélice: P1 Os alunos desenvolvem um pequeno programa para análise de um hélice propulsor com a teoria da quantidade de movimento e dos elementos de pá. Projecto P2
Componente de Competências Transversais
Os projectos são tarefas de grupo. Ambos os projectos serão apresentados e discutidos em exame oral. Estas tarefas requerem pensamento crítico e inovativo, contribuem para o trabalho em equipa e melhoram a comunicação científica e técnica entre futuros engenheiros.
Bibliografia
Principal
"Fundamentals of Ship Hydrodynamics. Fluid Mechanics, Ship Resistance and Propulsion"
"Ship Resistance and Flow, The Principles of Naval Architecture Series"
Randolph Paulling, Editor, SNAME
"Propulsion, The Principles of Naval Architecture Series"
Justin Kerwin & Charles Hadler
J. Randolph Paulling, Editor, SNAME
Secundária
"Resistance and Propulsion of Ships"
"The Wageningen Propeller Series"
The Wageningen Propeller Series. MARIN Publ. No. 92-001
"Hydrodynamics of Ship Propellers"
"Marine Propellers & Propulsion"
"Marine Power Prediction and Propulsors"
"Ship Resistance and Propulsion"
A.F. Molland, S.R. Turnock, D.A. Hudson