2024

Tópicos Avançados de Transferência de Energia

Nome: Tópicos Avançados de Transferência de Energia
Cód.: EME13162D
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica: Engenharia Mecânica

Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Objetivos de Aprendizagem

O aluno adquirirá conhecimentos no seguimento da disciplina de transferência de energia, nomeadamente no que se refere à transferência de energia por radiação. O aluno deverá adquirir capacidade de compreender os fenómenos evolvidos na transferência de calor por radiação em meios participativos e a sua interacção com as restantes formas de transferência de energia (condução e convecção). O aluno deverá ser capaz de calcular a transferência de calor por radiação, assim como as propriedades radiativas de gases, de meios particulados e semi-transparentes. Dar-se-á ênfase aos métodos computacionais para analisar o fenómeno de transferência de calor por radiação.

Conteúdos Programáticos

1. Revisões radiação e transferência calor em sup. sólidas.
2. Eq. Transfer. calor p/ radiação em meios participativos: radiação no vácuo; atenuação p/ absorção e dispersão; aumento p/ emissão e dispersão; transfer. radiativa e mét. de solução.
3. Prop.radiativas gases: Emissão e absorção; espectros moleculares e atómicos; mod. espectrais; emissividade total e coef. absorção médio.
4. Prop.radiativas meios particulados: Absorção e dispersão em esfera; prop. radiativas de núvem de particulas; dispersão de Rayleigh e Rayleigh-Gans; prop. radiativas grandes esferas; funções fase aproximadas.
5. Prop.radiativas meios semi-transparentes: Absorção em sólidos e líquidos semitransparentes.
6. Soluções para a RTE: S. exacta para meios unidimensionais e cinzentos; mét. aproximados para meios uni-dimensionais; mét. numéricos: aprox. PN, mét. ordenadas discretas e das zonas.
7. Radiação combinada (condução; convecção camada limite; convecção natural; combustão). Interacção turbulência-radiação

Métodos de Ensino

O ensino é baseado em aulas teóricas e teórico-práticas. Procurar-se-á uma aprendizagem activa que estimule o aluno a pesquisar os diversos temas que são abordados nesta disciplina. O processo de ensino adoptado é personalizado, já que o nº de alunos por turma assim o permite. Cada aluno realizará um trabalho de pesquisa bibliográfica sobre um tema complementar das matérias ensinadas em sala de aula que será apresentado aos restantes colegas.
Avaliação: A avaliação tem 3 componentes:
N1-mini-tarefas realizadas fora e dentro da sala de aula
N2-trabalho escrito e apresentado em sala de aula sobre um tema à escolha.
N3-Exame
A nota final é obtida por: 0,4xN1+0,2xN2+0,4xN3

Bibliografia

Modest, M. (2003). Radiative Heat Transfer. 2ª edição. Academic Press.
Siegel, R. and Howell (1992). Thermal Radiation Heat Transfer. 3ª Edição. Taylor and Francis.
Ozisik, M. (1985). Heat transfer: A basic approach. McGraw-Hill