Hidráulica I

Imagem d@ Cristina Maria Sena Fael [Ficheiro Local]
Cristina Maria Sena Fael
Código:
10285
Ano:
2
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
TP(60H)
Área Científica:
Hidráulica e Ambiente
Tipo de ensino:
Presencial.
Estágios:
Não aplicável.
Objectivos de Aprendizagem:
A unidade curricular de Hidráulica I pretende proporcionar aos alunos uma boa compreensão dos conceitos da Mecânica dos Fluidos de modo a constituir uma base sólida para as diferentes aplicações na área da hidráulica em Engenharia Civil. Pretende-se igualmente contribuir para a sua capacitação no âmbito do pensamento crítico na resolução de problemas e na aquisição de aptidões interpessoais de trabalho em equipa.

No final os alunos devem ter adquirido as seguintes competências:
a) Domínio do cálculo de impulsos hidrostáticos sobre superfícies ou corpos.
b) Domínio dos conceitos fundamentais da Hidrocinemática e da Hidrodinâmica.
c) Domínio do cálculo hidráulico em regime permanente de instalações em pressão.
d) Compreensão dos conceitos básicos de escoamentos variáveis em pressão.
e) Compreensão dos conceitos básicos da análise dimensional e da teoria da semelhança.
f) Compreensão do cálculo de forças hidrodinâmicas em corpos imersos.
Conteúdos programáticos:
1. PROPRIEDADES DOS LÍQUIDOS: Forças exteriores; Densidade; Compressibilidade; Viscosidade.
2. HIDROSTÁTICA: Lei hidrostática de pressões; Pressões absolutas e pressões relativas; Impulsão hidrostática.
3. HIDROCINEMÁTICA: Descrição Lagrangiana e Euleriana; Derivada material e vetor aceleração; Linhas de escoamento.
4. HIDRODINÂMICA: Leis de conservação na forma integral; Leis de conservação na forma diferencial; Equações da energia.
5. ANÁLISE DIMENSIONAL. TEORIA DA SEMELHANÇA: Forma adimensional das leis físicas; Tipos de semelhança.
6. LEIS DE RESISTÊNCIA DOS ESCOAMENTOS UNIFORMES: Escoamentos laminares e turbulentos; Leis empíricas para o regime turbulento.
7. ESCOAMENTOS PERMANENTES SOB PRESSÃO: Perdas de carga em singularidades e contínuas; Cálculo de instalações.
8. ESCOAMENTOS VARIÁVEIS SOB PRESSÃO: Golpe de aríete; Oscilação em massa.
9. FORÇAS HIDRODINÂMICAS SOBRE CORPOS IMERSOS: Resistência e sustentação.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
Esta UC tem a duração de um semestre, envolvendo 75 horas de contacto com o docente, 83 horas de trabalho autónomo e 10 horas de avaliação. A aprovação confere ao aluno 6 ECTS. As horas de contacto incluem 60 h de aulas teórico-práticas (TP) e 15h de aulas de laboratório (PL).
A avaliação é realizada em duas fases: avaliação contínua e avaliação por exame, sendo que o aluno fica dispensado de exame se aprovar na avaliação contínua. Os requisitos mínimos (assiduidade e classificação) para ser admitido a exame e os critérios de avaliação contínua e de exame são definidos anualmente, considerando que: a avaliação contínua inclui a realização de testes (70 a 90%), relatórios dos trabalhos laboratoriais (10 a 20%) e portefólio de exercícios realizados individualmente (0 a 20%). A avaliação por exame inclui um teste (80 a 90%) e os relatórios dos trabalhos laboratoriais (10 a 20%). Em exame não é permitida a melhoria dos trabalhos laboratoriais realizados em avaliação contínua.
Bibliografia principal:
- Apontamentos do docente para apoio à unidade curricular (disponibilizados no E-CONTEÚDOS).
- Cardoso, A.H.; Covas, D.; Ferreira, R.; Almeida, A.B. (2020). Hidráulica: Fundamentos e Aplicações, Volume I, IST Press, Lisboa
- Quintela, A.C. (1985). Hidráulica, Fundação Calouste Gulbenkian.
- Currie, I.G. (1974). Fundamental Mechanics of Fluids, McGrawHill.
- Lencastre, A. (1983). Hidráulica Geral, Laboratório Nacional de Engenharia Civil.
- Manzanares, A.A. (1980). “Hidráulica Geral”, Volume I, Associação de Estudantes do Instituto Superior Técnico.
- J. Novais Barbosa (1985). Mecânica de Fluidos e Hidráulica Geral, FEUP.
- Çengel e Cimbala (2007). Mecânica dos Fluidos - Fundamentos e Aplicações", McGraw Hill.
Língua:
Português