Teoria e Projeto de Turbomáquinas

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Mohammadmahdi Abdollahzadehsangroudi
Código:
18172
Ano:
2
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
Área Científica:
MECÂNICA COMPUTACIONAL
Objectivos de Aprendizagem:
Os principais objetivos desta UC são:
1. Fornecer uma compreensão completa dos princípios que regem as turbomáquinas.
2. Capacitar os alunos para analisar e projetar bombas, turbinas, compressores e ventiladores.
3. Desenvolver competências computacionais para simular o desempenho de turbomáquinas usando software como ANSYS Fluent, BladeGen, TurboGrid e CFX.
4. Introduzir técnicas experimentais para avaliação e validação do desempenho.
5. Relacionar os conhecimentos teóricos com aplicações reais nos sectores energético e aeroespacial.
6. Proporcionar aos estudantes um fluxo de trabalho completo de conceção-análise-avaliação através da integração de teoria, simulação e experiências.
Conteúdos programáticos:
1. Definições básicas e componentes.
2. Mecânica dos fluidos em turbomáquinas
3. Turbomáquinas axiais: cascata de pas e análise de forças, Triângulos de velocidade, Parâmetros de projeto do estágio da turbina,
Diagramas de velocidade do estágio do compressor, Perdas no compressor, Projeto preliminar do estágio do compressor/turbina, Compressor multiestágio e Desempenho fora do projeto
4. Análise dimensional: Teorema de Buckingham, Caraterísticas de Desempenho, Velocidade e diâmetro específico, diagrama de Cordier
5. Turbomáquinas radiais: Componentes principais e forma do impulsor, análise termodinâmica e triângulos de velocidade, curva de desempenho e factores de deslizamento
6. Dinâmica de fluidos computacional (CFD): Criação da geometria do rotor/estator de uma turbomáquina axial. Geração da malha para a passagem do rotor/estator de turbomáquina axial, simulação CFD e pós-processamento de dados
7.Análise Experimental: avaliação do desempenho de um ventilador centrífugo
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
A avaliação é baseada em:
1. trabalho de projeto (40%)
2. exame escrito (40%):
3. Trabalhos de casa (10%)
4. Trabalho de laboratório (10%):
Os alunos devem obter 10/20 em cada uma das componentes acima referidas para obterem aprovação na disciplina (ou seja, a realização dos trabalhos de casa e do projeto é obrigatória).
Bibliografia principal:
-José Carlos Páscoa Marques (2017), Turbomáquinas – Uma Abordagem Moderna, PUBLINDÚSTRIA.
-Dixon, S. L., & Hall, C. A. (2014). Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery. Butterworth-Heinemann.
-Yahya, S. M. (2017). Turbines, Compressors and Fans. Tata McGraw Hill.
-Lakshminarayana, B. (1996). Fluid Dynamics and Heat Transfer of Turbomachinery. Wiley.
Língua:
Português