Mecânica dos Fluidos

Código:

EIG0024

Sigla:

MF

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Fluidos e Calor

Ocorrência: 2013/2014 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Fluidos e Energia
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEIG	94	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	3	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Analisar, compreender e caraterizar, com base nas leis fundamentais da mecânica e metodologias específicas, o comportamento dos fluidos, em repouso e em movimento, com vista à resolução de problemas de mecânica dos fluidos em engenharia.

Resultados de aprendizagem e competências

Espera-se que no final do semestre os alunos consigam/conheçam:
1. Caraterizar os fluidos pelas suas propriedades e resolver problemas simples com a lei de Newton da viscosidade;
2. Aplicar os princípios da estática dos fluidos à manometria e à caraterização das forças de pressão sobre superfícies planas imersas;
3. Aplicar as equações da conservação da massa, da energia e da quantidade de movimento linear a escoamentos ideais;
4. Utilizar a análise dimensional e os princípios da semelhança em problemas da mecânica dos fluidos;
5. Aplicar as equações de conservação da massa e da energia a escoamentos em condutas, calcular perdas de carga, necessidades de energia e caudal disponível, e dimensionar condutas simples;
6. As curvas caraterísticas das bombas e ventiladores, visando a seleção desses equipamentos;
7. Caraterizar as forças resultantes da ação de escoamentos sobre corpos neles imersos.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Introdução. Conceito e propriedades dos fluidos. Lei de Newton da viscosidade.
2. Estática dos fluidos. Equação fundamental da hidrostática. Manometria. Forças em superfícies planas imersas. Impulsão.
3. Cinemática dos escoamentos. Campo de velocidades. Perspetivas lagrangeana e euleriana. Caudal e velocidade média.
4. Equação de Bernoulli. Pressões dinâmica e de estagnação.
5. Formulação integral. Teorema do transporte de Reynolds. Conservação da massa, da quantidade de movimento linear e da energia.
6. Análise dimensional e semelhança. Teorema dos "Pi" de Buckingham. Grupos adimensionais em mecânica de fluidos. Teoria da semelhança.
7. Escoamento viscoso em condutas. Zona de desenvolvimento. Regimes laminar e turbulento, perfis de velocidade. Perda de carga em linha. Coeficiente de Darcy. Equação de Colebrooke-White e diagrama de Moody. Perdas localizadas. Bombas e ventiladores, curvas caraterísticas e ponto de funcionamento. Cavitação e capacidade de aspiração. Associação de bombas e ventiladores.
8. Escoamentos exteriores. Arrasto (componentes viscosa e de pressão). Escoamento sobre placa plana (camada limite). Força de sustentação.

Bibliografia Obrigatória

Bruce R. Munson, Donald F. Young, Theodore H. Okiishi; Fundamentals of fluid mechanics. ISBN: 0-471-17024-0

Bibliografia Complementar

Frank M. White; Fluid mechanics. ISBN: 0-07-116848-6
Merle C. Potter, David C. Wiggert; Mechanics of fluids. ISBN: 0-13-571142-8
Luis Adriano Oliveira, António Gameiro Lopes; Mecânica dos fluidos. ISBN: 972-8480-13-X
Yunus A. Çengel, John M. Cimbala ; trad. Katia Aparecida Roque, Mario Moro Fecchio; Mecânica dos fluidos. ISBN: 978-85-86804-58-8

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas: Exposição dos conceitos teóricos e discussão.
Aulas práticas: Resolução de problemas tipo. Esclarecimento das dúvidas dos alunos.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	80,00
Teste	20,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Frequência das aulas	52,00
Total:	52,00

Obtenção de frequência

Presença em, pelo menos, 70% das sessões práticas.

Fórmula de cálculo da classificação final

Duas provas de tipo teórico, em plataforma Moodle, uma a realizar a meio do semestre e a outra no final. Provas sem consulta, duração de 20 minutos.
Exame escrito, na época de exames, de caráter prático. Consulta limitada (formulário), duração de 120 minutos.
A nota será formada com pesos de 20% para a média do conjunto das provas teóricas e 80% para a prática, com mínimo de 7/20 valores de média no conjunto das teóricas.
Na época de recurso/melhoria de nota os pesos das duas componentes na classificação final e a classificação mínima da parte teórica serão os mesmos.
A avaliação na época de recurso/melhoria de nota inclui, como um todo, avaliação nas duas componentes, teórica e prática.

Provas e trabalhos especiais

Não estão previstos.

Trabalho de estágio/projeto

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

De acordo com as normas da FEUP.

Melhoria de classificação

Em época de recurso, com regras idênticas.