Termofluidos
Objetivos
No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências que lhe permitam:
- Compreender e saber aplicar os princípios de conservação da massa e da energia para sistemas abertos (volume de controlo). Aplicar estes princípios na psicrometria.
- Compreender os fundamentos e conceitos principais da Mecânica dos Fluidos.
- Conhecer técnicas e equipamentos para a medição de pressão, velocidade, temperatura e caudal.
- Calcular pressões e velocidades em escoamentos utilizando a equação de Bernoulli. Traçar a curva de uma instalação e escolher uma bomba.
- Utilizar a análise dimensional.
- Conhecer os modos fundamentais de transmissão de calor e resolver problemas básicos de condução convecção natural e forçada recorrendo a correlações empíricas.
Caracterização geral
Código
12551
Créditos
6.0
Professor responsável
Luís Miguel Chagas da Costa Gil
Horas
Semanais - 4
Totais - 76
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
- Fisica I, Fisica II
- Mecânica Aplicada
Bibliografia
Paixão Conde, J. M., Gil L., “Introdução à dinâmica dos fluidos e à transmissão do calor”,
White, F. M.,“Mecânica dos Fluidos”, McGraw-Hill,
Oliveira, Luis Adriano, Lopes, António Gameiro, " Mecânica dos Fluidos" Lidel, Lisboa Portugal
Moran, M, J., Shapiro, H. N., "Principios de termodinâmica para engenharia" Livros Tecnicos e cientificos, Rio de Janeiro, Brasil
Holman, J. P., “Transmissão de calorr”, McGraw-Hill
Método de ensino
Nas aulas faz-se a exposição da matéria, sendo incentivada a participação dos alunos.
Nas aulas são propostos exercícios, que ajudam os alunos: a exercitarem o raciocínio e a capacidade de argumentação, a aplicarem conceitos, a melhor compreenderem a problemática de certos temas, bem como a prepararem-se para uma situação de exame.
Método de avaliação
Método de Avaliação Contínua (Genérico)
Tipo D – 3 mini-testes
Classificação final - 40% teste 1 + 40% teste 2 + 20% teste 3
Classificação minima 3º teste - 30%
Conteúdo
- Módulo de Termodinâmica Aplicada.
1.1- Equações de conservação de massa e energia em sistemas abertos. Aplicação aos ciclos de frio.
1.2- Aplicação à psicrometria, diagrama psicrométrico.
1.3 - Climatização (qualidade do ar interior): Aspetos energéticos, económicos, tecnologicos e regulamentos. Eficiencia energética e sustentabilidade.
2. Módulo de mecânica dos fluidos
2.1- Estática, aplicações à manometria.
2.2- Equação de Bernoulli em regime estacionário. Medição da velocidade e do caudal.
2.3- Escoamentos internos em tubagens. Caracterização do funcionamento de uma instalação, curva característica. Escolha de bombas e cavitação (NPSH).
3. Módulo de Transmissão de calor.
3.1-Modos de transferência de calor: Leis de Fourier, de Newton e de Stefan Boltzmann.
3.2- Condução: perfis de temperatura e fluxo de calor. Analogia elétrica.
3.3-Convecção Forçada: Os números de Prandtl e de Nusselt. Correlações empíricas.
3.4- Convecção Natural: O número de Grashof. Número de Nusselt local e seu valor médio. Correlações empíricas.