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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 (Industrial, 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), etc. No âmbito desta uc 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 processos de engenharia.
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Disciplina do curso
Disciplina do curso
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Grau | Semestres | ECTS
Grau | Semestres | ECTS
Licenciado | Semestral | 5
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Ano | Natureza | Lingua
Ano | Natureza | Lingua
2 | Obrigatório | Português
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Código
Código
ULHT39-946
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Pré-requisitos e co-requisitos
Pré-requisitos e co-requisitos
Não aplicável
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Estágio Profissional
Estágio Profissional
Não
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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
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Objetivos
Objetivos
Esta uc tem objetivo principal apresentar uma introdução à mecânica dos fluidos e escoamentos em tubos, onde são abordados os itens: - 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
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Metodologias de ensino
Metodologias de ensino
Nas aulas da componente teórica, para além de serem introduzidos os conceitos e relações fundamentais em cada capítulo, são analisadas "Questões-Caso" que partem de sistemas concretos e focam-se na resolução de questões práticas relacionadas com os conceitos ou relações discutidos anteriormente. Nas aulas que terminam um capítulo ou sub-capítulo, os alunos são desafiados a responder a um quiz conceptual, focado no entendimento dos conceitos básicos. No que respeita à aplicação prática e domínio do processo de resolução de problemas concretos, os alunos são desafiados a resolver em sala de aula um conjunto conhecido de exercícios propostos e os que não forem resolvidos em sala de aula devido a diferentes velocidades de execução, podem ser resolvidos pelos estudantes em casa e entregues para correção. No início do semestre são constituídos grupos que vão pesquisar sobre um trabalho laboratorial que será desenvolvido ao longo do semestre integrando o conhecimento que vai sendo lecionado
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Bibliografia principal
Bibliografia principal
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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Avaliação
Avaliação
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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Mobilidade
Mobilidade
Sim
