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Mecânica dos Fluidos

Código:

LTE21112

Sigla:

MF

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Termodinâmca Aplicada

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Mecânica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Tecnologias de Energia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LTE	49	Plano de Estudos	1	-	6	75	162

Língua de trabalho

Português

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.

Resultados de aprendizagem e competências

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.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conhecimentos de Matemática e Física (Mecânica).

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

Bibliografia Obrigatória

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)
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)

Bibliografia Complementar

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)
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)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

- 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.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	70,00
Trabalho escrito	5,00
Trabalho laboratorial	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	87,00
Frequência das aulas	60,00
Trabalho laboratorial	15,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

- A presença nas aulas Teórico-Práticas é aconselhada, mas não é obrigatória;
- A presença nas aulas de realização de trabalhos laboratoriais é obrigatória;
- A classificação dos Testes tem que ser igual ou superior a 7,0V;
- A média aritmética da classificação dos Testes ou do Exame tem de ser igual ou superior a 9,5V.

Fórmula de cálculo da classificação final

* Avaliação Contínua:
- Dois testes (70%) - Nota mínima de 7,0V; Média aritmética mínima: 9,5V
- Trabalhos laboratoriais (25%) - Nota mínima de cada laboratório: 9,5V
- Problemas propostos (5%) - Sem nota mínima

NF=0,70xMT+0,25xMTL+0,05xMPP

* Avaliação Final:
- Exame final (70%) - Nota mínima de 9,5V
- Trabalhos laboratoriais (30%) - Nota mínima de cada laboratório: 9,5V

NF=0,70xNE+0,30xMTL

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes com estatutos especiais deverão informar o RUC no início do semestre para ser acordado um plano de presença/acompanhamento das aulas laboratoriais de modo a permitir a aplicação das regras de avaliação da UC.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação será realizada por só por exame, estando incluída uma a componente específica de laboratórios, com acesso segundo as regras definidas no RAA-IPS.

Observações

- A presença nas atividades laboratoriais é obrigatória. Em caso de impossibilidade de estar presente, o estudante deve contactar previamente o Docente;
- Os relatórios dos trabalhos laboratoriais são devolvidos ao grupo para melhoria, caso não tenham atingido a classificação mínima;
- Os estudantes que não tenham todos os relatórios aprovados durante o período de avaliação contínua têm possibilidade de entregar os relatórios não aceites até à data dos exames;
- Se a classificação dos problemas propostos for inferior à dos laboratórios, considera-se a classificação dos laboratórios;
- Caso o estudante não obtenha a nota mínima num dos testes, poderá recuperar esse teste na data definida pelo Conselho Pedagógico para a avaliação da época normal.
- O horário semanal de esclarecimento de dúvidas será divulgado na página da UC no Moodle.

- Os estudantes que obtenham nota final maior ou igual a 16 valores deverão submeter-se a oral, caso contrário a nota será de 14 valores.

>> Nas avaliações escritas só poderá ser utilizada calculadora científica não programável. Será permitida a consulta do furmulário e tabelas fornecidas com o teste (previamente divuldadas no Moodle).