Código: | EQ0070 | Sigla: | MF |
Áreas Científicas | |
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Classificação | Área Científica |
OFICIAL | Ciências Tecnológicas (Engenharia Química) |
Ativa? | Sim |
Unidade Responsável: | Departamento de Engenharia Química |
Curso/CE Responsável: | Mestrado Integrado em Engenharia Química |
Sigla | Nº de Estudantes | Plano de Estudos | Anos Curriculares | Créditos UCN | Créditos ECTS | Horas de Contacto | Horas Totais |
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MIEQ | 120 | Plano de estudos oficial | 2 | - | 6 | 56 | 162 |
O objectivo principal é transmitir aos alunos os fundamentos e relações básicas, indispensáveis à compreensão e análise do escoamento de fluidos . Estes fundamentos são aplicados ao estudo de escoamentos de fluidos em tubagens e de fluidos em torno de objectos.
Conhecimentos adquiridos que permitam:
- analisar do ponto de vista hidrodinâmico e energético uma instalação de transporte de fluidos;
- analisar as forças envolvidas no escoamento de fluidos em torno de objectos.
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 em sistemas bi e tri-dimensionais.
Exposição teórica dos conceitos e resolução de exercícios tipo nas aulas teórico-práticas.
Designação | Peso (%) |
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Exame | 50,00 |
Teste | 50,00 |
Total: | 100,00 |
Assiduidade às aulas, de acordo com os regulamentos em vigor.
A avaliação da unidade curricular consistirá na realização de dois testes ou de um exame final.
Teste 1 - A realizar em novembro (data a ser anunciada atempadamente nas aulas e/ou envio de email dinâmico no SiFEUP).
Teste 2 - Teste sobre os conteúdos não abrangidos pelo Teste 1, a realizar pelos estudantes que obtiveram classificação igual ou superior a 8 valores no Teste 1. O Teste 2 será realizado na mesma data do exame da época normal.
A classificação final (CF) será calculada por:
CF = (NT1 + NT2)/2
em que NT1 e NT2 representam as classificações dos Testes 1 e 2, respetivamente (escala 0-20 valores).
Caso a classificação obtida no Teste 1 seja inferior a 8 valores, em vez do Teste 2 será realizado o exame da época normal, que englobará toda a matéria lecionada. Neste caso a classificação final será a classificação obtida no exame final da época normal.
Aos estudantes com classificação obtida no Teste 1 superior a 8 valores, é dada a opção de realizarem o exame de época normal em vez do Teste 2, cobrindo toda a matéria lecionada na unidade curricular. Neste caso a classificação final será a classificação obtida no exame final da época normal.
O exame na época de recurso engloba todos os conteúdos lecionados nesta unidade curricular.
Não há
Exame final (100%).
Exame final (100%).