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Presentation
Presentation
The scope of Fluid Mechanics is wide (Earth's surface enveloped by air and water), finding applications in traditional areas of engineering (mechanical, chemical, civil) and others such as energy and environment, aerospace, bioengineering. Practical applications involving the analysis and design of systems that require a good understanding of fluid mechanics: aerodynamics (aeronautics and aerospace, automotive), distribution networks (water, oil, natural gas), air conditioning and ventilation, biomedical engineering ( breathing and blood circulation), etc. In the scope of this engineering course, it is intended that the student will reinforce basic knowledge about static and dynamic fluids and the main theoretical approaches to study these subjects. This is relevant to develop knowledge in other specific UCS related to hydraulics and other engineering processes.
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Class from course
Class from course
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Degree | Semesters | ECTS
Degree | Semesters | ECTS
Bachelor | Semestral | 5
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Year | Nature | Language
Year | Nature | Language
2 | Mandatory | Português
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Code
Code
ULHT39-946
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Prerequisites and corequisites
Prerequisites and corequisites
Not applicable
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Professional Internship
Professional Internship
Não
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Syllabus
Syllabus
Syllabus Introduction and Fundamental Concepts Introduction to fluids and their properties; Characteristic lines for fluids, mass flow rate and volume flow rate; thermodynamic properties of a fluid Review on fluid properties: Viscosity, surface tension, velocity fields, temperature and density fields. Viscous flow between parallel plates Pressure and fluid hydrostatics: Impulsion Relevant Differential equations to fluids Equation of continuity Euler equation, statics and hydrodynamics under steady state conditions, Bernoulli equation Integral Approach for a Control Volume conservation of mass conservation of linear momentum conservation of energy Introduction to Differential Analysis of Fluid Flow Acceleration, Euler equation Differential equation of conservation of mass Linear momentum differential equation, Navier Stokes equation Differential equation for energy conservation Dimensional Parameters and Similarity
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Objectives
Objectives
The main objetiv of this uc is an introdutory approach to fluid mechanics, pipe flows and hydraulics. Specific topics are addressed: -Understand the fundamental concepts of fluid mechanics -Analyze fluid behavior at rest and flow -Apply dimensional analysis to engineering problem analysis -Know methods and instruments of measurement in Fluid Mechanics, namely pressure, velocity and flow -Analyze and solve simple Fluid Mechanics problems in Engineering The student should be able to: -Characterize fluids from their properties -Calculate pressure forces on immersed surfaces -Apply Bernoulli's equation to ideal flows and understand its limitations -Measure pressure, velocity and flow -Determine forces in flows (conservation of momentum) -Solve modeling and experimentation issues based on similarity laws -Calculate the power of turbines, pumps and fans -Calculate pressure drop and size fluid transport facilities -Determine drag and lift forces
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Teaching methodologies
Teaching methodologies
During theoretical classes, in addition to the fundamental concepts and relationships discussed in each chapter, some "Case Questions" are analyzed using real systems and focusing the attention on solving problems methodologies and using practical issues related to the concepts or relationships discussed. In the lectures that end each chapter or sub-chapter, students are challenged to answer a conceptual quiz, focused on the understanding of the basic concepts. Regarding the practical application and mastery of the problem-solving process, students are challenged to solve in class a known set of proposed exercises and those not solved in class due to different execution speeds of the students, can be solved outside classes and submitted for correction. At the beginning of the semester, students will be divided into groups to research about a laboratory project. This work is developed during all semester, integrating the knowledge that is being taught
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References
References
White, F.M. (2016). Fluid Mechanics (8 th Ed.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-339827-3 Çengel, Y.A., Cimbala, J.M. (2014). Fluid Mechanics - Fundamentals and applications (3 rd ed.). McGraw-Hill. ISBN: 978-0-07-338032-2 Fox, R.W., McDonald, A.T., Pritchard, P.J. (2014). Introdução à Mecânica dos Fluidos (8ª Ed.). LTC Editora.
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Assessment
Assessment
O processo ensino-aprendizagem é desenvolvido ao longo das 15 semanas em aulas teóricas e teórico-práticas com discussão de aplicações, que se complementam.
Avaliação Contínua (AC):
1) 3 testes durante o semestre de 1hora (T). A Nota da componente testes (T) resulta da média aritmética das notas dos 3 testes realizados. Todos os alunos com nota igual ou superior a 7 valores farão uma prova oral complementar a cada teste. A nota da componente (T) é dada pela Média ponderada das 3 provas escritas (40%) e das 3 provas orais (60%) e tem ponderação de 80% para a nota final da uc. Nos casos em que os estudantes obtenham uma nota média dos testes inferior a 8 valores ou algum dos testes com nota inferior a 6 valores, têm de realizar uma prova global equivalente à realização dos 3 testes com duração máxima de 3 horas, ou efetuar a recuperação de 1 ou de 2 dos testes realizados.
2) Realização e entrega de Trabalho Autónomo pelos estudantes (TA) - Contribui para a avaliação contínua o trabalho autónomo desenvolvido pelo aluno, que contempla a resolução/entrega de problemas semanais propostos e/ou a apresentação de trabalhos em grupo sobre temas a definir e/ou a realização de um trabalho prático e/ou a realização de quizzes ou aulas invertidas. Esta componente de trabalho autónomo tem uma ponderação de 20% para a nota final da UC distribuída do seguinte modo: Componente escrita dos trabalhos 5%; Resolução de problemas ou Quizes propostos 2,5% e componente oral dos trabalhos 12,5%.
A componente (T) tem uma ponderação de 80% para a nota final da UC e a componente (TA) tem uma ponderação de 20%, tal que a nota final por avaliação contínua é apurada pela seguinte média ponderada:
Nota AC = (Nota (T)*0,8) + (Nota (TA)*0,2)
Requisitos para aprovação por avaliação contínua: Nota (NAC) > ou = a 10 valores desde que a média das frequências seja igual ou superior a 8,0 e nenhum dos testes seja inferior a 6 valores.
Exame de Recurso:
Avaliação por Exame: Os alunos não aprovados por avaliação contínua podem fazer um exame final na época de recurso ou época especial (se elegíveis). O Exame de recurso é escrito e sempre complementado com prova oral para os casos de nota da componente escrita igual ou superior a 9 valores. Componente escrita vale 40% e a componente oral vale 60%. Requisitos para aprovação por exame (NEx): Nota > ou = a 10 valores.
1º teste para avaliação contínua + Oral
11-03-26
Ponderação 1/3 de 80%
2º teste para avaliação contínua + oral
29-04-26
Ponderação 1/3 de 80%
3º teste para avaliação contínua + Oral
03-06-26
Ponderação 1/3 de 80%
Frequência Global + Oral
Data a definir na Semana entre 08-06-26 e 12-06-2026
Ponderação 80%
Resolução e entrega de Exercícios propostos ao longo do semestre; Participação em Quizes no final de determinadas aulas, aula invertida, trabalhos em grupo, aulas práticas: Ponderação 20% (5% componente escrita dos trabalhos; 2,5% resolução de exercícios e quizzes propostos e 12,5% componente oral dos trabalhos.
Exame escrito de Recurso (40%) + oral (60%)
Ponderação 100%
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Mobility
Mobility
Yes
