Disciplina Mecânica dos Fluidos

  • Apresentação

    Apresentação

    O âmbito da Mecânica dos Fluidos é extenso (superfície da Terra envolvida por ar e água) encontrando aplicações nas áreas tradicionais da engenharia (mecânica, química, civil) e também noutras como a energia e ambiente, aeroespacial, bioengenharia. Aplicações práticas que envolvem a análise e a conceção de sistemas que requerem uma boa compreensão da Mecânica dos Fluidos: a aerodinâmica (aeronáutica e aeroespacial, automóvel), redes de distribuição (água, petróleo, gás natural), climatização e ventilação, engenharia biomédica (respiração e circulação sanguínea), biomecânica, desporto, etc. No âmbito desta uc do 1º ciclo Engenharia do Ambiente, pretende-se que o aluno aprofunde os conhecimentos de base sobre estática e dinâmica de fluidos ideais e reais e sobre as pricipais modelações e teorias aplicadas. Esta uc é relevante para apoiar o desenvolvimento do conhecimento noutras ucs específicas relacionadas com hidráulica ou outros processos físicos no âmbito da engenharia do Ambiente.

  • Conteúdos Programáticos

    Conteúdos Programáticos

    Conteúdos programáticos

    • Introdução e Conceitos fundamentais:
      • Introdução aos fluidos; linhas características, caudal mássico e caudal volúmico; propriedades termodinâmicas de um fluido
    • Revisão sobre propriedades dos fluídos: Viscosidade, tensão superficial, campos de velocidade, temperatura e densidade. Escoamento viscoso entre placas paralelas
    • Pressão e Estática de fluídos: Impulsão
    • Equações diferenciais relevantes em fluidos
      • Equação da continuidade
      • Equação de Euler, hidroestática e hidrodinâmica em regime permanente, equação de Bernoulli
    • Aproximação Integral para um Volume de controlo
      • conservação da massa,
      • conservação do momento linear
      • conservação da energia
    • Introdução à Análise Diferencial do Escoamento de Fluídos:
      • Aceleração, equação de Euler,
      • Equação diferencial da conservação da massa
      • Equação diferencial do momento linear, equação de Navier Stokes
      • Equação diferencial da consevação da energia
    • Parâmetros Adimensionais e semelhança
  • Objetivos

    Objetivos

    Esta uc tem objetivo principal apresentar uma introdução à mecânica dos fluidos ambiental e hidraulica, onde são abordados os itens específicos

    • Compreender os conceitos fundamentais da Mecânica dos Fluidos
    • Analisar o comportamento dos fluidos em repouso e em escoamento
    • Aplicar a análise dimensional na análise de problemas de engenharia
    • Conhecer métodos e instrumentos de medição em Mecânica dos Fluidos, nomeadamente pressão, velocidade e caudal

    O estudante deverá ficar habilitado a

    • Caracterizar os fluidos a partir das suas propriedades
    • Calcular forças de pressão em superfícies imersas
    • Aplicar a equação de Bernoulli aos escoamentos ideais e compreender as suas limitações
    • Medir pressão, velocidade e caudal
    • Determinar forças em escoamentos (conservação da quantidade de movimento)
    • Resolver questões de modelação e de experimentação com base nas leis de semelhança
    • Calcular a potência de turbinas, bombas e ventiladores
    • Calcular perdas de carga e dimensionar instalações de transporte de fluidos
  • Metodologias de ensino e avaliação

    Metodologias de ensino e avaliação

    Aulas teóricas e teórico-práticas com aplicações, que se complementam.
    Avaliação Contínua: 3 Mini testes durante o semestre de 1hora (nota min 6). resolução de Exercícios propostos e Trabalho de grupo. A nota final por avaliação contínua é Média ponderada dos minitestes (80%) e trabalho autónomo proposto (20%). Requisitos para aprovação por avaliação contínua: média dos testes e trabalho autónomo > ou = 10 valores.
    Frequência Global realizada no final do semestre caso os alunos não tenham tido aprovação nos outros momentos de avaliação anteriores. A prova Global é equivalente aos 3 testes e tem uma duração máxima de 3 horas.
    Avaliação por Exame: Os alunos não aprovados por Avaliação Contínua podem realizar exame de recurso. Requisitos para aprovação por exame: nota final de exame > ou = 10. Para notas 9 valores está prevista uma prova suplementar oral ou escrita.

    A docente pode solicitar uma prova oral a aluno/a em qualquer momento de avaliação caso tenha dúvidas relacionadas com a prova

     

  • Bibliografia principal

    Bibliografia principal

    • White, F.M. (2016).  Fluid Mechanics (8th Ed.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-339827-3
    • Çengel, Y.A., Cimbala, J.M. (2014). Fluid Mechanics - Fundamentals and applications (3rd 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.
  • Horário de Atendimento

    Horário de Atendimento

    Nome do docente  

    Cristina Guerra

    Horário de atendimento (presencial na sala C.1.3.)

    3ª feira das 14:00h às 15:00h

    6ª feira das 11h às 12h

    Também haverá apoio pedagógico através de sessões zoom propostas por docente via moodle ou quando solicitado pelos alunos

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