2023
Mecânica de Fluidos
Nome: Mecânica de Fluidos
Cód.: FIS13045L
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
Apresentar os princípios físicos da Mecânica de Fluidos. Desenvolver competências e intuição do ponto de vista teórico. Desenvolver competências e intuição do ponto de vista prático para a resolução de problemas. Utilizar novas metodologias para a resolução de problemas práticos. Articular o conhecimento científico e tecnológico numa perspetiva interdisciplinar. Promover o trabalho em grupo.
Conteúdos Programáticos
Conceitos introdutórios: conceito de fluido, hipótese de meio contínuo, propriedades dos fluidos.
Estática dos fluidos: equação fundamental da hidrostática, distribuição de pressão hidrostática, impulsão, princípio de Arquimedes, equilíbrio e estabilidade de corpos imersos. Cinemática dos fluidos: campo de velocidades, descrição de Euler e de Lagrange, linha de corrente, trajetória, e aceleração de uma partícula de fluido. Dinâmica dos fluidos: volume de controlo, equação de transporte de uma variável geral, teorema de transporte de Reynolds. Equações fundamentais de conservação de massa, do momento linear e angular, e da conservação da energia. (forma integral e diferencial). Soluções simples da Equação de Navier-Stokes. Escoamento de fluido incompressível em tubos: regimes do escoamento, diagrama de Moody, perdas de carga em sistemas de tubos. Análise dimensional e semelhança. Teorema Π de Riabouchinsky-Buckingham. Semelhança física e ensaios com modelos.
Estática dos fluidos: equação fundamental da hidrostática, distribuição de pressão hidrostática, impulsão, princípio de Arquimedes, equilíbrio e estabilidade de corpos imersos. Cinemática dos fluidos: campo de velocidades, descrição de Euler e de Lagrange, linha de corrente, trajetória, e aceleração de uma partícula de fluido. Dinâmica dos fluidos: volume de controlo, equação de transporte de uma variável geral, teorema de transporte de Reynolds. Equações fundamentais de conservação de massa, do momento linear e angular, e da conservação da energia. (forma integral e diferencial). Soluções simples da Equação de Navier-Stokes. Escoamento de fluido incompressível em tubos: regimes do escoamento, diagrama de Moody, perdas de carga em sistemas de tubos. Análise dimensional e semelhança. Teorema Π de Riabouchinsky-Buckingham. Semelhança física e ensaios com modelos.
Métodos de Ensino
Aulas expositivas. Aulas de resolução de problemas. Aulas de laboratório. Trabalhos individuais e em grupo sobre temas.
Avaliação:
- frequências/exames (60%),
- trabalho laboratorial avaliado com base no trabalho desenvolvido durante as aulas e nos relatórios elaborados em grupo, fichas de problemas para resolução em casa (facultativo), trabalhos individuais e em grupo sobre um tema avaliados com base no relatório escrito e na apresentação oral (40%).
Avaliação:
- frequências/exames (60%),
- trabalho laboratorial avaliado com base no trabalho desenvolvido durante as aulas e nos relatórios elaborados em grupo, fichas de problemas para resolução em casa (facultativo), trabalhos individuais e em grupo sobre um tema avaliados com base no relatório escrito e na apresentação oral (40%).
Bibliografia
F. M. White (2006). Mecânica de Fluidos, McGraw-Hill (6 capítulos/chapters)
J. M. Kay & R. M. Nedderman (1984). Fluid Mechanics and Heat Transfer, Cambridge University Press (2 capítulos/chapters)
A. F. Miguel & L. A. O. Rocha (2018). "Tree-Shaped Fluid Flow and Heat Transfer", Springer, New York (2 capítulos/chapters)
J. M. Kay & R. M. Nedderman (1984). Fluid Mechanics and Heat Transfer, Cambridge University Press (2 capítulos/chapters)
A. F. Miguel & L. A. O. Rocha (2018). "Tree-Shaped Fluid Flow and Heat Transfer", Springer, New York (2 capítulos/chapters)
Equipa Docente (2022/2023 )
- Gonçalo Nuno Guerreiro de Jesus Silva [responsável]
