Hidrodinâmica
Código
9583
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Civil
Créditos
6.0
Professor responsável
Luís Miguel Chagas da Costa Gil
Língua de ensino
Português
Objectivos
Proporcionar aos alunos conhecimentos aprofundados sobre as leis de conservação, o significado físico dos seus termos, a sua aplicação a escoamentos com superfície livre e as possíveis simplificações e consequentes limitações. No final da unidade curricular os estudantes devem ser capazes de desenvolver investigação e aplicar conceitos, de modo autónomo, na área da hidrodinâmica. Assim, devem ter adquirido as seguintes competências:
• Domínio da física das leis de conservação.
• Compreensão das soluções particulares das leis de conservação.
• Compreensão do papel da pressão e de escalares passivos.
• Domínio da física das equações de Reynolds.
• Compreensão das equações da vorticidade.
• Domínio da aplicação das equações de Saint-Venant.
Conteúdo
1. Equação da continuidade. Equações da conservação da quantidade de movimento (Equações de Navier- Stokes).
2. Soluções particulares.
3. Escoamentos potenciais.
4. O papel da pressão.
5. Escalares passivos.
6. Equações de Reynolds (média no tempo). Tensões de Reynolds.
7. Equações da vorticidade.
8. Equações de Saint-Venant (onda dinâmica, onda cinemática, onda sem inércia, onda gravítica, onda dinâmica quase permanente).
Bibliografia
G.K. Batchelor. An Introduction to Hydrodynamics. Cambridge University Press, 1967.
C.R. Doering and J.D. Gibbon. Applied Analysis of the Navier-Stokes Equations. Cambridge Texts in Applied Mathematics, 1995.
P.G. Lemarie-Rieusset. Recent Developments in the Navier-Stokes Problem. Research Notes in Mathematics, 431, Kluwer Academic Publishers, 2002.
L. Stupelis. Navier stokes equations in irregular domains. Mathematics and its applications 326, Kluwer Academic Publishers, 1995.
J.-M. Hervouet. Hydrodynamics of Free Surface Flows: Modelling with the Finite Element Method. John Wiley & Sons, 2007.