Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos de Matemática e Física (Mecânica).

Objetivos

Pretende-se nesta unidade curricular que estudantes desenvolvam o interesse pela Mecânica dos Fluidos e que fiquem a conhecer os principais conceitos da estática, cinemática e dinâmica dos fluidos para responder às principais solicitações práticas que surgem em engenharia.

No final da unidade curricular os estudantes deverão ser capazes de:
- Conhecer os princípios da hidrostática, cinemática e da dinâmica dos fluidos e aplicá-los a casos práticos;
- Desenvolver espírito critico e de análise relativamente aos fenómenos físicos abordados;
- Avaliar os problemas e dados disponíveis para a resolução das situações práticas;
- Interpretar os resultados obtidos e analisar se estão próximos dos esperados;
- Conceber instalações simples para a movimentação e distribuição de fluidos;
- Explicar os procedimentos adotados nos laboratórios e os resultados obtidos nos ensaios realizados;
- Comunicar eficazmente a terceiros os resultados e conclusões dos trabalhos desenvolvidos;
- Integrar um grupo de trabalho e ser capaz de o coordenar.

Métodos de Ensino

- Aulas Teórico-Práticas (2x2,0h por semana): método expositivo participado (com utilização de videoprojector/monitor para apresentação dos conteúdos, filmes e exercícios) e método participativo (com resolução de problemas práticos por parte dos estudantes).
- Aulas Práticas-Laboratoriais (1x1,0h por semana): método experimental (ensaio laboratoriais sobre os fenómenos lecionados nas aulas teórico-práticas e elaboração de relatório).

Os ensaios laboratoriais complementam conceitos introduzidos nas aulas teórico-práticas, permitem contacto com equipamentos e situações reais. São elaborados relatórios dos ensaios realizados. Os trabalhos são realizados em grupo, o que permite a aquisição de competências de trabalho colaborativo, comunicação e liderança.
Será utilizada a plataforma Moodle para disponibilizar conteúdos, para interação com os estudantes e para apoio à avaliação.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Conceitos introdutórios
- Leis básicas da Física; Noção caudal volúmico e mássico; Propriedades termodinâmicas dos fluidos
2. Viscosidade dos fluidos
- Viscosidade dinâmica e cinemática
3. Distribuição de pressão num fluido
- Lei Pascal; Pressão e gradiente de pressão; Equação fundamental da hidrostática; Manometria
4. Escoamento de fluidos
- Equação continuidade, Bernoulli e Energia
5. Regimes dos escoamentos
- Escoamento laminar e turbulento; Número de Reynolds; Perfis de velocidade em tubagens
6. Escoamento viscoso em condutas
- Perdas de carga por atrito; Perdas de carga localizadas; Sistemas de tubagens em série e em paralelo; Curvas de instalações
7. Aplicação e seleção bombas e ventiladores
- Tipos de máquinas; Curvas características; Seleção; Associação; Cavitação
8. Escoamento de ar em condutas
- Componentes dos sistemas de distribuição; Perdas de carga; Análise e desenho de sistemas de distribuição; Seleção de ventiladores

Demonstração de conteúdos

-

Demonstração da metodologia

-

Docente(s) responsável(eis)

-

Bibliografia

Philip M. Gerhart, Andrew L. Gerhart, John I. Hochstein; Munson's Fluid Mechanics, 8th Edition, John Willey & Sons, Inc., 2017. ISBN: 978-1-119-24898-9 (Existem versões anteriores na Biblioteca da ESTSetúbal/IPS)
Robert L. Mott ; Joseph A. Untener; Applied Fluid Mechanics, 7th Edition, Pearson Education Limited, 2016. ISBN: 978-1-292-01961-1 (Livro disponível na Biblioteca da ESTSetúbal/IPS)
Cengel, Yunus A. ; Cimbala, John M.; Mecânica dos Fluidos - Fundamentos e Aplicações, Mc Graw-Hill, 2015. ISBN: 9788580554908 (Existem versões anteriores na Biblioteca da ESTSetúbal/IPS)
Luís Adriano Oliveira ; António Gameiro Lopes; Mecânica dos Fluidos, 5ª Edição, LIDEL - Edições Técnicas, Lda, 2016. ISBN: 978-989-752-221-5 (Livro disponível na Biblioteca da ESTSetúbal/IPS)
Frank M. White; Mecânica dos Fluidos, 8ª Edição, Mc Graw-Hill, 2018. ISBN: 9788580556063 (Existem versões anteriores na Biblioteca da ESTSetúbal/IPS)