Mecânica dos Fluídos Ano letivo: 2006/2007 - 1S Código: EM21113 Sigla: MF Áreas Científicas: Termodinâmica Aplicada Ocorrência: 2006/2007 - 1S Secção: Termodinâmica Aplicada Cursos Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Ano Curricular ECTS Horas Contacto Horas Totais EM 97 Plano de Estudos _ Bolonha 2006 2º 6,0 75 162,0 Plano de Estudos _ Alternativo 2º 6,0 75 162,0 Plano de Estudos _ Bolonha 2007 2º 6,0 75 162,0 Docência - Horas Teórico-Práticas: 4 Laboratórios: 1 Tipo Docente Turmas Horas Teórico-Práticas Totais 3 12,00 José Lopes 4,00 Nuno Pereira 8,00 Laboratórios Totais 5 5,00 João Garcia 5,00
Docência - Responsabilidades Docente Responsabilidade Nuno Humberto Costa Pereira Responsável
Nº de semanas letivas: 15 Língua de Ensino Português Objetivos de aprendizagem Pretende-se com esta disciplina que os alunos desenvolvam o gosto pelo estudo da Mecânica dos Fluidos, que conheçam e dominem os principais conceitos da estática e dinâmica dos fluidos para responder eficazmente às solicitações práticas mais comuns que surgem em Engenharia nesta área. Programa Conceitos introdutórios: Conceito de fluido; Continuidade da matéria; Leis básicas da física; Noção de caudal volúmico e mássico; Propriedades termodinâmicas dos fluidos; Sistemas de unidades.
Ferramentas básicas para análise de escoamentos: Breves revisões de conceitos matemáticos; Métodos de abordagem dos problemas; Propriedades do campo de velocidades; Análise Euleriana e Lagrangeana; Noção de linha de corrente, trajectória e linha de emissão.
Distribuição de pressão num fluido: Pressão absoluta e relativa; Lei de Pascal; Pressão e gradiente de pressão; Equilíbrio do elemento de fluido; Equação fundamental da hidróstática; Manometria; Forças hidrostáticas em superfícies planas; Impulsão; Noção de estabilidade de corpos no seio de fluidos; Aplicações.
Relações integrais aplicadas a volumes de controlo: Relação entre sistema e volume de controlo; Teorema do transporte de Reynolds; Conservação de massa; Equação do momento linear; Aplicações.
Relações diferenciais aplicadas a um elemento de fluido: Equação de conservação de massa; Equação diferencial do momento linear; Exemplos de soluções exactas.
Escoamento de fluidos, a equação de Bernoulli e de energia: Escoamentos invíscidos: equação de Bernoulli; Equação de energia; Aplicações.
Regimes do escoamento: Escoamento laminar e turbulento; Nº de Reynolds; Perfis de velocidade, Medição de velocidade em escoamentos; Aplicações.
Escoamento viscoso em condutas: Perdas por atrito em escoamento laminar e turbulento; Perdas de carga localizadas; Determinação de perdas de carga em condutas; Associação de condutas; Curva da instalação; Aplicações.
Aplicação e selecção de bombas e ventiladores: Tipos; Curvas características; Leis da semelhança; Ponto de funcionamento; Selecção; Associação; Altura de aspiração disponível de bombas; Aplicações.
Escoamento exteriores: Conceito de camada limite; Escoamentos tipo C.L.; Efeitos do gradiente de pressão na C.L.; Forças de resistência e sustentação; Coeficientes adimensionais; Escoamento em torno de corpos fuselados e não fuselados; Aplicações.
Métodos de Ensino Aulas Teórico-Práticas (2x2h por semana): método expositivo participado (apoiado em transparências e audiovisuais) e método demonstrativo (com resolução de problemas práticos por parte dos alunos).
Aulas Laboratoriais (1x1h por semana): método experimental (ensaio laboratoriais sobre os assuntos abordados nas aulas teórico-práticas). Modo de Avaliação Obtenção de Frequência A avaliação contínua pressupõe a presença nas aulas teórico-práticas. As aulas não são obrigatórias, embora seja efectuado o controlo de presenças para efeito estatísticos.
Nas aulas laboratoriais a presença é obrigatória. Cálculo da
Classificação Final * Avaliação Contínua:
- Três testes (80%) - Média aritmética mínima: 9,5
- Problemas propostos (5%)
- Laboratórios (15%) - Obrigatórios (nota mínima de cada laboratório: 9,5)
* Avaliação por exame final (1ª Época, 2ª Época e Época Especial):
- Exame final (85%) - Nota mínima: 9,5
- Laboratórios (15%) - Obrigatórios (nota mínima de cada laboratório: 9,5)
> Os alunos com nota inferior a 12 na avaliação contínua, podem melhorar a nota em 1ª época.
> Os alunos que obtenham nota final maior ou igual a 16 valores deverão submeter-se a oral, caso contrário a nota será de 14 valores.
Os testes e exames serão com consulta restrita – Formulário fornecido Provas e Trabalhos Especiais - Resolução de 5 conjuntos de problemas a distribuir ao longo do semestre.
- Nas aulas laboratoriais serão desenvolvidos os seguintes trabalhos:
1) Hidrostática: Determinação da força de impulsão e verificação da estabilidade.
2) Determinação da viscosidade dum fluido através da velocidade terminal de queda.
3) Equipamentos para medição de pressão e utilização de tubos de pitot e outras sondas de pressão.
4) Medição de caudal volúmico com venturis, orifícios calibrados e descarregadores.
5) Banco hidráulico: Estudo do teorema de Bernoulli.
6) Banco hidráulico: Estudo do impacto de jactos.
7) Banco hidráulico: Perdas de carga em entradas/saídas e contracções/expansões.
8) Banco de perdas de carga: Perdas de carga em tubagens e acidentes.
9) Túnel de fumo: Visualização de escoamentos em torno de objectos.
10) Banco de bomba centrífuga: Curvas de funcionamento de bombas centrífugas.
11) Banco de ensaio de bombas centrífugas: Associação de bombas em série e em paralelo.
* Os relatórios dos laboratórios têm que ser entregues na aula seguinte à sua realização. Melhoria de Classificação
Final/Distribuída A melhoria da nota final realizada após a 1º época será somente por exame com peso de 100%.
> Os alunos que obtenham nota final maior ou igual a 16 valores deverão submeter-se a oral, caso contrário a nota será de 14 valores. Componentes de Avaliação e Ocupação registadas Descrição Tipo Tempo (horas) Data de Conclusão Aulas da disciplina (estimativa) Aulas 0 Teórico-Práticas Aulas 4 Laboratórios Aulas 1 Total: 5 Bibliografia Principal Luís Adriano Oliveira e António Gameiro Lopes;Mecânica dos Fluidos, Lidel . edições técnicas, lda, 2006. ISBN: 978-972-9480-13-4 Robert L. Mott;Applied Fluid Mechanics, Prentice-Hall, Inc., 1994. ISBN: 0-02-384231-8 ((Existe uma edição mais recente)) Frank M. White;Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill, 2002. ISBN: 858680424X ((Existe uma edição mais recente em lingua Inglesa)) Bibliografia Complementar Quintela, A. C.;Hidráulica, Fundação Calouste Gulbenkian, 1998 ((Existe uma edição mais recente))
Mecânica dos Fluídos Ano letivo: 2006/2007 - 1S Código: EM21113 Sigla: MF Áreas Científicas: Termodinâmica Aplicada Ocorrência: 2006/2007 - 1S Secção: Termodinâmica Aplicada Cursos Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Ano Curricular ECTS Horas Contacto Horas Totais EM 97 Plano de Estudos _ Bolonha 2006 2º 6,0 75 162,0 Plano de Estudos _ Alternativo 2º 6,0 75 162,0 Plano de Estudos _ Bolonha 2007 2º 6,0 75 162,0 Docência - Horas Teórico-Práticas: 4 Laboratórios: 1 Tipo Docente Turmas Horas Teórico-Práticas Totais 3 12,00 José Lopes 4,00 Nuno Pereira 8,00 Laboratórios Totais 5 5,00 João Garcia 5,00
Docência - Responsabilidades Docente Responsabilidade Nuno Humberto Costa Pereira Responsável
Nº de semanas letivas: 15 Língua de Ensino Português Objetivos de aprendizagem Pretende-se com esta disciplina que os alunos desenvolvam o gosto pelo estudo da Mecânica dos Fluidos, que conheçam e dominem os principais conceitos da estática e dinâmica dos fluidos para responder eficazmente às solicitações práticas mais comuns que surgem em Engenharia nesta área. Programa Conceitos introdutórios: Conceito de fluido; Continuidade da matéria; Leis básicas da física; Noção de caudal volúmico e mássico; Propriedades termodinâmicas dos fluidos; Sistemas de unidades.
Ferramentas básicas para análise de escoamentos: Breves revisões de conceitos matemáticos; Métodos de abordagem dos problemas; Propriedades do campo de velocidades; Análise Euleriana e Lagrangeana; Noção de linha de corrente, trajectória e linha de emissão.
Distribuição de pressão num fluido: Pressão absoluta e relativa; Lei de Pascal; Pressão e gradiente de pressão; Equilíbrio do elemento de fluido; Equação fundamental da hidróstática; Manometria; Forças hidrostáticas em superfícies planas; Impulsão; Noção de estabilidade de corpos no seio de fluidos; Aplicações.
Relações integrais aplicadas a volumes de controlo: Relação entre sistema e volume de controlo; Teorema do transporte de Reynolds; Conservação de massa; Equação do momento linear; Aplicações.
Relações diferenciais aplicadas a um elemento de fluido: Equação de conservação de massa; Equação diferencial do momento linear; Exemplos de soluções exactas.
Escoamento de fluidos, a equação de Bernoulli e de energia: Escoamentos invíscidos: equação de Bernoulli; Equação de energia; Aplicações.
Regimes do escoamento: Escoamento laminar e turbulento; Nº de Reynolds; Perfis de velocidade, Medição de velocidade em escoamentos; Aplicações.
Escoamento viscoso em condutas: Perdas por atrito em escoamento laminar e turbulento; Perdas de carga localizadas; Determinação de perdas de carga em condutas; Associação de condutas; Curva da instalação; Aplicações.
Aplicação e selecção de bombas e ventiladores: Tipos; Curvas características; Leis da semelhança; Ponto de funcionamento; Selecção; Associação; Altura de aspiração disponível de bombas; Aplicações.
Escoamento exteriores: Conceito de camada limite; Escoamentos tipo C.L.; Efeitos do gradiente de pressão na C.L.; Forças de resistência e sustentação; Coeficientes adimensionais; Escoamento em torno de corpos fuselados e não fuselados; Aplicações.
Métodos de Ensino Aulas Teórico-Práticas (2x2h por semana): método expositivo participado (apoiado em transparências e audiovisuais) e método demonstrativo (com resolução de problemas práticos por parte dos alunos).
Aulas Laboratoriais (1x1h por semana): método experimental (ensaio laboratoriais sobre os assuntos abordados nas aulas teórico-práticas). Modo de Avaliação Obtenção de Frequência A avaliação contínua pressupõe a presença nas aulas teórico-práticas. As aulas não são obrigatórias, embora seja efectuado o controlo de presenças para efeito estatísticos.
Nas aulas laboratoriais a presença é obrigatória. Cálculo da
Classificação Final * Avaliação Contínua:
- Três testes (80%) - Média aritmética mínima: 9,5
- Problemas propostos (5%)
- Laboratórios (15%) - Obrigatórios (nota mínima de cada laboratório: 9,5)
* Avaliação por exame final (1ª Época, 2ª Época e Época Especial):
- Exame final (85%) - Nota mínima: 9,5
- Laboratórios (15%) - Obrigatórios (nota mínima de cada laboratório: 9,5)
> Os alunos com nota inferior a 12 na avaliação contínua, podem melhorar a nota em 1ª época.
> Os alunos que obtenham nota final maior ou igual a 16 valores deverão submeter-se a oral, caso contrário a nota será de 14 valores.
Os testes e exames serão com consulta restrita – Formulário fornecido Provas e Trabalhos Especiais - Resolução de 5 conjuntos de problemas a distribuir ao longo do semestre.
- Nas aulas laboratoriais serão desenvolvidos os seguintes trabalhos:
1) Hidrostática: Determinação da força de impulsão e verificação da estabilidade.
2) Determinação da viscosidade dum fluido através da velocidade terminal de queda.
3) Equipamentos para medição de pressão e utilização de tubos de pitot e outras sondas de pressão.
4) Medição de caudal volúmico com venturis, orifícios calibrados e descarregadores.
5) Banco hidráulico: Estudo do teorema de Bernoulli.
6) Banco hidráulico: Estudo do impacto de jactos.
7) Banco hidráulico: Perdas de carga em entradas/saídas e contracções/expansões.
8) Banco de perdas de carga: Perdas de carga em tubagens e acidentes.
9) Túnel de fumo: Visualização de escoamentos em torno de objectos.
10) Banco de bomba centrífuga: Curvas de funcionamento de bombas centrífugas.
11) Banco de ensaio de bombas centrífugas: Associação de bombas em série e em paralelo.
* Os relatórios dos laboratórios têm que ser entregues na aula seguinte à sua realização. Melhoria de Classificação
Final/Distribuída A melhoria da nota final realizada após a 1º época será somente por exame com peso de 100%.
> Os alunos que obtenham nota final maior ou igual a 16 valores deverão submeter-se a oral, caso contrário a nota será de 14 valores. Componentes de Avaliação e Ocupação registadas Descrição Tipo Tempo (horas) Data de Conclusão Aulas da disciplina (estimativa) Aulas 0 Teórico-Práticas Aulas 4 Laboratórios Aulas 1 Total: 5 Bibliografia Principal Luís Adriano Oliveira e António Gameiro Lopes;Mecânica dos Fluidos, Lidel . edições técnicas, lda, 2006. ISBN: 978-972-9480-13-4 Robert L. Mott;Applied Fluid Mechanics, Prentice-Hall, Inc., 1994. ISBN: 0-02-384231-8 ((Existe uma edição mais recente)) Frank M. White;Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill, 2002. ISBN: 858680424X ((Existe uma edição mais recente em lingua Inglesa)) Bibliografia Complementar Quintela, A. C.;Hidráulica, Fundação Calouste Gulbenkian, 1998 ((Existe uma edição mais recente))