Hidráulica I

Imagem d@ Cristina Maria Sena Fael [Ficheiro Local]
Cristina Maria Sena Fael
Código:
18505
Ano:
2
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(15H)/TP(60H)
Área Científica:
Hidráulica e Ambiente
Objectivos de Aprendizagem:
A unidade curricular de Hidráulica I tem como objetivo dotar os estudantes de uma compreensão sólida dos princípios fundamentais da Mecânica dos Fluidos e da Hidráulica aplicados à Engenharia Civil, assegurando a aquisição das seguintes competências: a) domínio do cálculo de impulsos hidrostáticos sobre superfícies ou corpos; b) domínio dos conceitos de hidrocinemática e 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. O método de ensino combina aulas teórico-práticas, laboratoriais e trabalho autónomo, promovendo o pensamento crítico, a resolução de problemas e o trabalho em equipa, garantindo a coerência entre as competências a desenvolver e as metodologias pedagógicas utilizadas.
Conteúdos programáticos:
1. Enquadramento e importância da Hidráulica para a Engenharia Civil.
2. Propriedades dos líquidos: Forças exteriores; Densidade; Compressibilidade; Viscosidade.
3. Hidrostática: Lei hidrostática de pressões; Pressões absolutas e relativas; Impulsão hidrostática.
4. Hidrocinemática: Descrição Lagrangiana e Euleriana; Derivada material e vetor aceleração; Linhas de escoamento.
5. Hidrodinâmica: Leis de conservação na forma integral; Leis de conservação na forma diferencial; Equações da energia.
6. Análise dimensional. Teoria da semelhança: Forma adimensional das leis físicas; Tipos de semelhança.
7. Leis de resistência dos escoamentos uniformes: Escoamentos laminares e turbulentos; Leis empíricas para o regime turbulento.
8. Escoamentos permanentes sob pressão: Perdas de carga em singularidades e contínuas; Cálculo de instalações.
9. Escoamentos variáveis sob pressão: Golpe de aríete; Oscilação em massa.
10. Forças hidrodinâmicas sobre corpos imersos: Resistência e sustentação.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
A avaliação da unidade curricular de Hidráulica I foi concebida para assegurar a coerência com os objetivos de aprendizagem e medir de forma equilibrada a aquisição de conhecimentos teóricos, práticos e experimentais. O processo avaliativo combina componentes formativas e sumativas, permitindo ao estudante demonstrar progressivamente as competências previstas.
Bibliografia principal:
- Apontamentos do docente para apoio à unidade curricular (disponibilizados no E-CONTEÚDOS).
- Cardoso, A.H., Covas, D.C., Ferreira, R.M, Almeida, A.B. (2021). Hidráulica: fundamentos e aplicações | Volume I, Coleção Ensino da Ciência e da Tecnologia, IST Press.
- 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.
- 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