Dinâmica dos Fluidos I
Código
3658
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial
Créditos
6.0
Professor responsável
José Fernando de Almeida Dias, José Manuel Paixão Conde
Horas semanais
5
Total de horas
76
Língua de ensino
Português
Objectivos
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Aprender os fundamentos e conceitos principais da Mecânica dos Fluidos.
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Aprender e saber aplicar os princípios de conservação da massa, da quantidade de movimento, do momento da quantidade de movimento e da energia na Mecânica dos Fluidos, tanto na formulação integral como na diferencial.
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Aprender a resolver problemas concretos de Mecânica dos Fluidos em qualquer área de engenharia, em particular na área da engenharia mecânica.
Pré-requisitos
A execução deste programa pressupõe o domínio das matérias versadas nas disciplinas de Física I, Análise Matemática I, II, III e Mecânica Aplicada I.
Conteúdo
1-Noção de fluido. O fluido como meio contínuo.
2-Forças desenvolvidas num fluido. Equação fundamental hidrostática. Manometria. Forças hidrostáticas em superfícies e impulsão. Aerostática.
3-Descrição cinemática dos escoamentos. Campo de velocidade.
4-Relações integrais para volumes de controlo: Noção de caudal. Teorema de transporte de Reynolds. Conservação de massa, de momentum e de momentum angular.
5-Equações diferenciais de conservação de massa e de momentum. Tensor das tensões. As equações de Navier-Stokes para escoamentos Newtonianos e de Euler para escoamentos invíscidos.
6-Análise dimensional e semelhança física: Aplicação do teorema de Buckingham.
7-Escoamentos exteriores, coeficientes de arrasto e de sustentação.
8-Equação de conservação da energia: Equação de Bernoulli generalizada.
9-Funcionamento de uma instalação: Curva característica de uma instalação e curva característica de uma máquina. Ponto de funcionamento. Cavitação e NPSH de uma máquina.
Bibliografia
-J.M.P. Conde, "apontamentos de dinâmica dos Fluidos", 2013.
-White, F. M., “Mecânica dos Fluidos”, McGraw-Hill, 4ª ed., 2002.
-Oliveira, L. A. e Lopes, A. G., “Mecânica dos Fluidos”, ETEP, 3ª ed., 2010.
-Çengel, Y. A. e Cimbala, J. M., “Mecânica dos Fluidos - Fundamentos e Aplicações”, McGraw-Hill, 2007.
Método de ensino
Aulas teóricas e práticas.
Trabalhos laboratoriais.
Método de avaliação
1. A avaliação é composta por 3 Minitestes com duração de 1 hora cada.
2. A nota final é obtida pela média aritmética simples das notas dos testes.
3. Se a nota final obtida pelo aluno for superior a 16, o aluno poderá optar por ficar com a classificação final de 16 valores ou realizar uma prova oral complementar para defesa de nota.
4. Nas provas de avaliação (minitestes ou exame) é obrigatório que os alunos se façam acompanhar do seu cartão de cidadão. Os alunos deverão levar consigo somente a máquina de calcular, folhas brancas e caneta azul/preta. A máquina de calcular deve ser do tipo científica simples. Não são permitidas máquinas de calcular com memória alfanumérica. É expressamente proibida a utilização de telemóveis no decorrer das provas. O não respeito deste ponto é assumido como ato fraudulento.