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Mecânica dos Fluidos Industrial

Código 15264
Ano 1
Semestre S1
Créditos ECTS 6
Carga Horária PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
Área Científica Mecânica e Termodinâmica
Tipo de ensino Presencial.
Estágios Não aplicável.
Objectivos de Aprendizagem Apresentar e discutir a formulação analítica da Mecânica dos Fluidos Industrial em situações práticas da engenharia. Ser capaz de resolver problemas envolvendo: redes de fluidos, máquinas movidas e motrizes de fluidos, o seu controlo e incorporação em sistemas de redes de fluidos. Capacitar na resolução de problemas de escoamentos internos e externos usando ferramentas computacionais. Dar experiência laboratórial na validação de problemas modelados numéricamente. Conhecer as diferentes origens do escoamento não estacionário e de vibrações induzidas por fluidos em movimento. Apresentar e discutir a formulação e aplicações práticas à engenharia da eletrohidrodinâmica e magnetohidrodinâmica.
Conteúdos programáticos 1.Introdução. 2. Linhas de transporte de fluidos: perda de carga na linha; redes de tubagens (método de Hardy). Incorporação de bombas e ventiladores e de máquinas motrizes. 3. Máquinas de geração e conversão de energia: turbinas, bombas e compressores; equações de governo; análise de desempenho e curvas de funcionamento características; curvas de afinidade e velocidade específica. 4. Triângulos de velocidade e controlo de turbomáquinas 5. Golpe de ariete, e efeitos não estacionários em escomentos em tubagens. Período de oscilação em tubagens com amortecimento viscoso. 6. Vibrações induzidas pelo escoamento de fluidos. Frequências naturais e induzidas pelo escoamento. Mitigação de vibrações. 7. Introdução è eletrohidrodinâmica e à magnetohidrodinâmica, teoria e aplicações em engenharia. 8. Solidoworks Flow Simulation para estudo e projeto de sistemas de fluidos e sua validação em experiência laboratorial.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação -Teste Frequência, TF (11 Vs) teoria, 8 Janeiro.
Envolve a matéria teórica da UC, tal como lecionada nas aulas teóricas.
-Trabalhos Práticos, TP (3Vs) em sala (SW flow + Túnel de vento) até 15 Nov.
Envolve a avaliação dos tutoriais de SW flow propostos + ensaio no túnel de vento PLINT de um cilindro (com a sua modelação em SW flow) e respetivo mini-relatório
-MiniProjeto de Aplicação Industrial, MP (4Vs) (SW Flow) até Natal
Envolve o desenho CAD e a análise do escoamento num elemento de máquina de complexidade elevada, e a entrega do relatório de MiniProjeto .
-Artigo sobre instalações de bombagem, A (2Vs) até 30 Out.
Envolve o desenvolvimento de um código em Scilab para modelar o escoamento em redes de tubagens (série, paralelo, mistas) devidamente apoiadas por uma bomba .
Bibliografia principal 1. C. Kleinstreuer (2018), Modern Fluid Dynamics, CRC Press.
2. J. C. Páscoa (2017), Turbomáquinas, uma abordagem moderna, Engebook, Publindústria.
3. P. A. Davidson (2017), Introduction to Magnetohydrodynamics, Cambridge University Press.
4. A. Castellanos (1998), Electrohydrodynamics, Springer-Verlag Wien.
5. M. T. Schobeiri (2022), Advanced Fluid Mechanics and Heat Transfer for Engineers and Scientists, Springer.
6. J. E. Matsson (2019) An Introduction to SOLIDWORKS Flow Simulation 2019, SDC Publications
Língua Português
Data da última atualização: 2023-10-11
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