Hidráulica
Código
10433
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências e Engenharia do Ambiente
Créditos
6.0
Professor responsável
António Pedro de Nobre Carmona Rodrigues, Paulo Alexandre Marques Diogo
Horas semanais
6
Total de horas
80
Língua de ensino
Português
Objectivos
Proporcionar aos alunos conhecimentos no domínio da análise dimensional, da hidrostática, dos escoamentos em pressão, das características e condições de funcionamento de máquinas hidráulicas, dos escoamentos através de orifícios e descarregadores e dos escoamentos com superfície livre. No final da unidade curricular os alunos devem ter adquirido as seguintes competências:
• Domínio do cálculo da impulsão hidrostática sobre diferentes superfícies.
• Domínio dos conceitos fundamentais da hidrocinemática e da hidrodinâmica (pressões, velocidades médias, forças, tensões e balanços de energia).
• Domínio do cálculo hidráulico em regime permanente de instalações em pressão.
• Compreensão dos conceitos básicos de escoamentos variáveis em pressão (golpe de aríete e oscilação em massa).
• Compreensão da escolha e do funcionamento de bombas e turbinas.
• Domínio da determinação da capacidade de vazão em orifícios e descarregadores.
• Domínio do cálculo de regolfos em regime permanente e em canais com fundo fixo.
Pré-requisitos
Frequência obrigatória das aulas práticas (mínimo de 2/3).
Realização de 4 trabalhos de laboratório e entrega dos respectivos relatórios.
Conteúdo
1. Propriedades dos fluidos.
2. Hidrostática: pressão e impulsão hidrostática.
3. Hidrocinemática: linhas de escoamento e caudal.
4. Hidrodinâmica: leis de conservação da massa, da energia e da quantidade de movimento.
5. Leis de resistência dos escoamentos: escoamentos laminares e turbulentos.
6. Escoamentos permanentes em pressão.
7. Escoamentos variáveis em pressão: choque hidráulico e oscilação de massa.
8. Turbomáquinas hidráulicas: escolha e diagramas em colina de bombas.
9. Escoamentos por orifícios e descarregadores
10. Escoamento com superfície livre: energia específica; tipos de escoamento; quantidade de movimento total; regolfo; ressalto hidráulico.
Bibliografia
1. Chow, V.T. (1959). “Open Channel Hydraulics”, McGraw-Hill
2. Evett, J.B., Liu, C. (1988). "2500 solved problems in Fluid Mechaniscs and Hydraulics", McGraw-Hill.
3. Lencastre, A. (1983). “Hidráulica Geral”, Hidroprojecto, Lisboa.
4. Manzanares A. (1980). “Hidráulica Geral”, TÉCNICA A.E.I.S.T., Lisboa.
5. Quintela, A. (1981). “Hidráulica”, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa. ulbenkian, Lisboa, 1981.
Método de ensino
Aulas teóricas: apresentação verbal das matérias leccionadas, preferencialmente ilustradas com fotografias e descrições de exemplos reais e representativos da aplicação das matérias leccionadas.
Aulas práticas: resolução de exercícios sobre as matérias leccionadas; exercícios no Laboratório de Hidráulica, com apresentação e utilização de modelos físicos a escala reduzida, representativos e ilustrativos das leis fundamentais da hidráulica leccionadas.
Método de avaliação
A avaliação é de 0 a 20 valores sendo composta por duas componentes de avaliação: Teórico-Prática (TP) e Laboratorial. Para aprovação é necessária a obtenção de Frequência.
A Frequência é obtida com com a presença em 2/3 das aulas práticas e com a realização de 4 trabalhos de laboratório. A Frequência é válida durante 1 ano.
Componente Teórico-prática tem dois elementos de avaliação: Teste 1 (T1) e Teste 2 (T2). Esta componente pode ser substituída por exame. Ambos os testes são avaliados de 0 a 20 valores e cada teste corresponde a 40% da nota final (NF). A aprovação na unidade requer que a média das avaliações dos dois testes seja igual ou superior a 9,5 valores.
Componente Laboratorial: consiste na realização de quatro trabalhos de laboratório e apresentação dos respectivos relatórios (4 elementos de avaliação). Cada elemento corresponde a 5% da NF da unidade curricular. Os trabalhos são avaliados de 0 a 20 valores (TP1; TP2; TP3; TP4). A componente laboratorial é obrigatória para obtenção de frequência.
Os resultados de cada elemento e de cada componente de avaliação são arredondados à primeira casa decimal.
A aprovação na unidade curricular requer avaliação positiva (>=9.5 valores) em cada uma das componentes (teórica e laboratorial).
A NF é então calculada de acordo com :
NF = T1 x 0,4 + T2 x 0,4 + TP1 x 0,05 + TP2 x 0,05 + TP3 x 0,05 + TP4 x 0,05.