Mecânica de Fluidos

Código:

EQ0014

Sigla:

MF

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências de Engenharia

Ocorrência: 2007/2008 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LEQ	0	Plano de estudos de transição para 2006/07	2	6	6	-
MIEQ	119	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	2	-	6	-

Língua de trabalho

Inglês

Objetivos

O objectivo principal é transmitir aos alunos os fundamentos e relações básicas, indispensáveis à compreensão e análise do escoamento de fluidos . Estes conhecimentos são aplicados ao estudo de escoamento de fluidos em tubagens e escoamento de fluidos em torno de objectos.

Programa

1 Introdução e conceitos básicos.
Os fluidos, a Mecânica de Fluidos e a Engenharia Química. Forças que actuam no seio de um fluido. Lei de Newton para fluidos. Fluidos Newtonianos e não-Newtonianos. Viscosímetro de cilindros coaxiais.

Capítulo 2- Hidrostática
Pressão num ponto no seio de um fluido. Equação Fundamental da Hidrostática. Manómetros diferenciais. Forças em superfícies submersas (planas verticais, planas inclinadas e curvas).

Capítulo 3- Cinemática do escoamento de fluidos.
Descrição Eulereana e Lagrangeana de um escoamento. Campos de velocidade e pressão. Visualização de um escoamento- linhas de corrente, trajectórias, linhas de rasto e linhas do tempo. Vectores velocidade e aceleração ao longo de uma linha de corrente.

Capítulo 4- Equação de Bernoulli.
A equação de Bernoulli ao longo de uma linha de corrente. Aplicação da equação de Bernoulli: jactos livres, medidores de caudal (medidor de Venturi, medidor de orifício e descarregadores) e medidores de velocidade (tubo de Pitot).

Capítulo 5- Análise integral em volumes de controlo finitos.
Teorema de Transporte de Reynolds. Conservação de massa, equação da continuidade, carga e descarga de reservatórios. Equação da energia e aplicação da equação da energia . Equação da quantidade de moviento linear, força de atrito na parede de tubos, força num cotovelo, força numa comporta aberta, força de um jacto numa superfície, energia degradada numa expansão súbita e numa contracção súbita.

Capítulo 6- Análise dimensional.
Teorema de pi Buckingham. Aplicação a escoamentos em tubabens e em torno de objectos. Grupos adimensionais. Teoria dos modelos, semelhança cinemática, dinâmica e geométrica. Aplicação da teoria dos modelos a escoamentos em tubagens e em torno de objectos.

Capítulo 7- Escoamentos laminar e turbulento.
Escoamento laminar, equação de Poiseuille: escoamento entre tubos concêntricos, escoamento numa coluna de parede molhada. Escoamento turbulento, descrição e perfil de velocidade.

Capítulo 8- Escoamentos em tubagens.
Perdas de carga em tubagens- gráfico de Moody, perdas de carga localizadas, perdas de carga em tubagens não-circulares. Gradiente hidráulico e de energia. Perdas de carga em tubagens múltiplas.

Capítulo 9- Camada limite e forças sobre objectos submersos.
Camada limite laminar numa placa imersa num fluido, conceito e expressões para o cálculo da espessura. Forças de arrasto e impulsão. Velocidade terminal. Coeficiente de arrasto para sistemas bi e tri-dimensionais.

Bibliografia Obrigatória

Munson, Bruce R.; Fundamentals of fluid mechanics. ISBN: 0-471-44250-X

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Exposição teórica dos conceitos e resolução de exercícios tipo nas aulas teóricas. Resolução de exercícios nas aulas práticas, acompanhada da discussão de exercícios sugeridos semanalmente para trabalho de casa.

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Aulas da disciplina (estimativa)	Participação presencial	56,00
	Total:	-	0,00

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação do exame final

Melhoria de classificação

Melhoria na época de recurso de acordo com os termos legais