Máquinas Hidráulicas

Objectivos

Os objectivos principais desta disciplina são: dar a conhecer os diferentes tipos de máquinas hidráulicas, os seus princípios de funcionamento e os seus domínios de aplicação. 

 

Os estudantes aprovados nesta disciplina devem saber:

- A teoria elementar das turbomáquinas: equação de Euler, triângulos de velocidades.

 - Aplicar a análise dimensional no contexto das máquinas hidráulicas.

- Prever a ocorrência de cavitação em equipamentos hidráulicos.

 - Escolher o tipo e estimar a dimensão de uma máquina hidráulica para uma aplicação prática bem definida. 

 

Os estudantes aprovados nesta disciplina devem ser capazes de:

- Aplicar a análise dimensional e os conceitos de semelhança na determinação de curvas características das máquinas hidráulicas.

- Resolver problemas envolvendo a selecção, a optimização do funcionamento de máquinas hidráulicas.

- Escrever as equações fundamentais e triângulos de velocidades para a generalidade das turbomáquinas.

- Integrar os conhecimentos adquiridos e aplicá-los na resolução de problemas reais tais como: estações elevatórias ou aproveitamentos hidráulicos.

 

  Os alunos adquirem ainda capacidades intelectuais e práticas que lhes permitem:

 - Compreender melhor o teorema de Buckingham e a análise dimensional.

- Operar com sistemas hidráulicos e efectuar a aquisição de dados.

- Analisar dados e utilizar técnicas de representação e tratamento.

- Pesquisar informação junto de fabricantes de máquinas hidráulicas.

- Realizar trabalhos laboratoriais e projectos em grupo.

Caracterização geral

Código

2653

Créditos

6.0

Professor responsável

José Fernando de Almeida Dias, Luís Miguel Chagas da Costa Gil

Horas

Semanais - 4

Totais - 62

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Dinâmica dos fluidos I

Bibliografia

Gil. L., Araújo, S. B. (1997-2013), Apontamentos de Máquinas Hidráulicas, F.C.T.-U.N.L.
Falcão, A. F. O. (1998), Mecânica dos Fluidos II (Turbomáquinas), AEIST, Lisboa.
Henshaw, T. L. (1987), Reciprocating Pumps, Van Nostrand Reinhold Company New York.
White, F. M. (1988), Fluid Mechanics (Turbomachinery), McGraw-Hill
Macintyre, A. J. (1997), Bombas e Instalações de Bombeamento , L.T.C 

Gil, L (2013), Laboratório Virtual de Máquinas Hidráulicas

Método de ensino

  • Aulas teóricas e práticas.
  • Trabalhos laboratoriais.

Método de avaliação

Método de Avaliação Contínua (Genérico)

2 mini testes + 1 trabalho laboratorial

Nota final - 0.35x(1ºT)+0.35x(2ºT)+0.3x(TL)

Nota minima na componente teórico prática ( testes)  de 9.0 valores.

Frequência - Aprovação no trabalho laboratorial

 

Conteúdo

Máquinas Hidráulicas

1-Introdução às máquinas hidráulicas.

2-Tipos de máquinas hidráulicas: turbinas e bombas.

3-Fundamentos da teoria das turbomáquinas: principio da quantidade de movimento aplicado ao escoamento num rotor; impulso axial no rotor; binário exercido no rotor; equação de Euler para as turbomáquinas. Triângulos de velocidades. Turbinas axiais de reacção. Turbinas radiais de reacção (Francis). Turbinas Pelton. Turbinas Kaplan e de hélice. Bombas centrífugas: projecto da geometria do rotor e da voluta.

4-Aplicação dos parâmetros adimensionais e das leis da semelhança ao dimensionamento e selecção de turbomáquinas.

5-Bombas volumétricas: selecção, ferragem e características dinâmicas.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: