| Código |
17636
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| Ano |
1
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| Semestre |
S1
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| Créditos ECTS |
6
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| Carga Horária |
PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
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| Área Científica |
Engenharia Mecânica
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Objectivos de Aprendizagem |
A unidade curricular tem como objetivo apresentar e discutir a formulação analítica da Mecânica dos Fluidos Industrial em situações práticas da engenharia. Permitir aos alunos ter a capacidade 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 laboratorial na validação de problemas modelados numericamente. 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.
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Conteúdos programáticos |
Os conteúdos programáticos previstos englobam os seguintes temas:
1.Introdução.
2. Escoamentos externos: Força resultante sobre corpo imerso num escoamento, componentes de atrito e pressão e coeficientes aerodinâmicos
3. Linhas de transporte de fluidos: perda de carga na linha; redes de tubagens (método de Hardy). O software PumpSIM. Incorporação de bombas e ventiladores e de máquinas motrizes.
4. Máquinas de geração e conversão de energia: turbinas, bombas e compressores; equações de governo; análise de desempenho e curvas de funcionamento características.
5. Triângulos de velocidade e controlo de turbo máquinas.
6. Golpe de aríete e efeitos não estacionários em escoamentos em tubagens. Período de oscilação em tubagens com amortecimento viscoso.
7. Vibrações induzidas pelo escoamento de fluidos. Frequências naturais e induzidas pelo escoamento.
8. Introdução à eletrohidrodinâmica e à magnetohidrodinâmica.
9. Solidoworks Flow Simulation para estudo e projeto de sistemas de fluidos
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Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação |
O método adotado de ensino combina a exposição teórica com a resolução de casos práticos cobrindo o enquadramento das temáticas, os conceitos e a teoria, as hipóteses simplificadoras e as técnicas inerentes a cada uma das matérias a lecionar.
A frequência às aulas tem por objetivo facilitar a apreensão e compreensão dos conceitos, técnicas e métodos de análise, e à interpretação dos métodos associados às principais abordagens da mecânica de fluidos em contexto industrial.
Os elementos de suporte à lecionação das aulas e à resolução dos exercícios pelos alunos serão disponibilizados na área da unidade curricular na plataforma Moodle.
Os critérios de avaliação consistem na realização de trabalhos práticos que deverão ser discutidos num breve relatório, estudo de uma instalação de tubagens com sistema de bombagem, realização de uma frequência de avaliação de conhecimentos e de um mini-projeto de aplicação industrial.
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Bibliografia principal |
• Slides e apontamentos das aulas.
• Gerhart, P., Hochstein, J. and Gerhart, A. (2021). Munson, Young and Okiishi's Fundamentals of Fluid Mechanics, International Adaptation. 9th edition. Wiley Global Education UK.
• C. Kleinstreuer (2018), Modern Fluid Dynamics, CRC Press.
• J. C. Páscoa (2017), Turbomáquinas, uma abordagem moderna, Engebook, Publindústria.
• P. A. Davidson (2017), Introduction to Magnetohydrodynamics, Cambridge University Press.
• A. Castellanos (1998), Electrohydrodynamics, Springer-Verlag Wien.
• M. T. Schobeiri (2022), Advanced Fluid Mechanics and Heat Transfer for Engineers and Scientists, Springer.
• J. E. Matsson (2019) An Introduction to SOLIDWORKS Flow Simulation 2019, SDC Publications
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| Língua |
Português
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