| Código |
16148
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| Ano |
2
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| Semestre |
S1
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| Créditos ECTS |
4,5
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| Carga Horária |
T(30H)/TP(30H)
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| Área Científica |
Mecânica e Termodinâmica
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Objectivos de Aprendizagem |
O objetivo geral desta unidade curricular é transmitir ao estudante um corpo de conhecimentos e competências de base, sólido e abrangente, na área disciplinar da Mecânica dos Fluidos. Estes conhecimentos são ministrados na ótica de um curso orientado para as áreas da indústria e dos serviços. Os resultados da aprendizagem focam-se no seguinte conjunto de aptidões e competências:
1. Conhecer as propriedades dos fluidos;
2. Ser capaz de utilizar as equações da conservação de massa, quantidade de movimento e energia;
3. Conhecer as equações de Navier-Stokes;
4. Ser capaz de aplicar as leis de similaridade e a análise dimensional;
5. Ser capaz de resolver problemas simples de teoria da lubrificação;
6. Conhecer e aplicar as equações da camada limite;
7. Conhecer os teoremas de circulação e vorticidade, o escoamento potencial e a sua aplicação;
8. Conhecer os fundamentos da modelação da turbulência.
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Conteúdos programáticos |
1. Meio contínuo. Leis básicas. Propriedades. Fluido Newtoniano. Classificação dos escoamentos. Estática dos fluidos. Fluido em repouso. Lei fundamental. Forças hidrostáticas. Princípio de Arquimedes.
2. Dinâmica dos fluidos. Equações de governo na forma integral. Teorema de Euler. Equações na forma diferencial. Equação da energia.
3. Equações de Navier-Stokes. Transporte convectivo e difusivo.
4. Análise dimensional e condições de semelhança. Modelação física. Teorema de Buckingham. Grupos adimensionais. Número de Reynolds. Outros parâmetros adimensionais. Escoamentos em tubagens e sistemas hidráulicos. Equação de Bernoulli. Escoamentos laminar e turbulento. Fórmula de Darcy. Fator de fricção.
5. teoria da lubrificação, Lei de Petrov;
6. Equações da camada limite, soluções exatas e aproximadas;
7. Teoremas de circulação e vorticidade. Escoamento potencial;
8. Fundamentos da modelação da turbulência.
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Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação |
A atividade de ensino tem um carácter predominantemente prático. O estudante é primeiro instruído nos conceitos e leis básicas da Mecânica dos Fluidos. Esta primeira parte é essencialmente teórica e demonstrativa, e envolve ainda a visualização de filmes a visita ao Laboratório de Mecânica de Fluidos para observar demonstrações práticas. Em seguida o estudante é treinado na aplicação sistemática destes conhecimentos teóricos através de casos de estudo, em aulas teórico-práticas.
O estudante realiza dois testes de avaliação. O peso do corpo de conhecimentos na nota final é de 80%. Esta nota é completada com o resultado dos trabalhos dirigidos, referentes às visitas ao Laboratório, com um peso de 20%
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Bibliografia principal |
1. R. Fox, A. McDonald, J. Mitchell (2020): Introduction to Fluid Mechanics, John Wiley & Sons, New York.
2. L. A. Oliveira, A. G. Lopes (2010): Mecânica dos Fluidos, LIDEL/ETEP, Lisboa.
3. . F. M. White (2005): Viscous Fluid Flow, McGraw-Hill, Mechanical Engineering Series, New York.
4. R. Granger (1988): Experiments in Fluid Mechanics, Holt, Rinehart and Winston, Inc
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| Língua |
Português
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