Disciplina Curricular
Mecânica de Fluidos MecFl
Mestrado Bolonha em Engenharia do Ambiente - MEAmb 2016-2017
Contextos
Grupo: MEAmb 2016-2017 > 2º Ciclo > Parte Escolar > Unidades Curriculares Obrigatórias
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Preparar os alunos para: - o dimensionamento de estruturas de armazenamento e transporte (reservatórios, tanques de sedimentação, sistemas de tubagens sob pressão e canais) de águas limpas e de águas residuais de origem agrícola; - a escolha do sistema de bombagem mais eficiente para aplicação, em diferentes condições, a águas limpas e águas residuais de origem agrícola; - o calculo do transporte de fluidos em meios porosos (solo), de modo a poderem estimar tempos de chagada de contaminantes até às águas subterrâneas.
Programa
1. Propriedades físicas dos fluidos: temperatura, massa volúmica, energia interna, cinética e potencial, compressibilidade, viscosidade e tensão superficial; campos de velocidades e de pressões. Técnicas de análise mais usadas em mecânica de fluidos. 2. Estática de fluidos: Pressão hidrostática; princípio fundamental da hidrostática; distribuição de pressões num fluido em repouso; medição de pressões; forças hidrostáticas exercidas sobre superfícies verticais submersas: dimensionamento de reservatórios; Forças exercidas sobre objectos, total ou parcialmente imersos: Teorema de Arquimedes, Impulsão 3. Cinemática de fluidos: campos de escoamento. Classificação espacial e temporal dos escoamentos. 4. Dinâmica de fluidos: Conceitos base: tubo de fluxo, secção recta do escoamento, caudal, velocidade da secção recta de escoamento. Teoremas fundamentais da dinâmica de fluidos ideais em regime permanente: equação da continuidade, teorema de Euler; Teorema de Bernoulli; 5. Escoamentos sob pressão: Leis de resistência dos escoamentos uniformes; Perdas de carga contínuas e localizadas. Tubos em série e em paralelo; ramificações. Altura manométrica. Potência do escoamento. Rendimento. Aplicação aos fluidos Newtonianos e não Newtonianos 6. Turbomáquinas: características das bombas; diagrama de funcionamento das bombas e das instalações; ponto de funcionamento; bombas instaladas em série e em paralelo. 7. Escoamento em superfície livre: Escoamentos uniformes; Noções sobre regolfo com caudal constante e ressalto hidráulico. Dimensionamento de secções transversais de canais. Regime de escoamento crítico, fluvial e torrencial. 8. Transporte sólido - Separação sólido-líquido. Movimento de partículas em fluidos: considerações gerais; sedimentação por gravidade em fluidos com baixas concentrações; sedimentação por gravidade em fluidos com elevadas concentrações; sedimentação com centrifugação; dimensionamento de tanques de sedimentação para tratamento primário de águas residuais. 9. Escoamento em meios porosos. Características dos meios porosos; Água no solo: massa e energia; propriedades hidrodinâmicas do solo (curva de retenção e curva da condutividade hidráulica); fluxo hidráulico; movimento de água no solo em regime saturado: Lei de Darcy; movimento de água no solo em regime permanente e não saturado: equação de Darcy-Buckingham; movimento de água no solo em regime variável e não saturado: equação de Richards.
Métodos de ensino e avaliação
Para obtenção de nota final à UC todos os alunos (à excepção dos alunos com estatuto de Estudantes Trabalhadores) devem obter frequência. Esta é obtida com 75 % de presenças nas aulas Teórico-Práticas + entrega de quatro relatórios sobre as aulas de laboratório.
Os alunos podem optar por dois tipos de avaliação:
a) Avaliação contínua ou
b) Exame final
a) Na avaliação contínua os alunos realizarão três testes ao longo do semestre. Cada teste é composto por uma parte teórica (7 valores) e por uma parte prática (13 valores). A nota mínima requerida em cada teste é de 8 valores, com mínimo de 2 valores na teórica e de 6 na prática. Os testes são realizados sem consulta (serão fornecidas tabelas para consulta e um formulário, caso se justifique).
Nota: para que a nota dos testes seja validada têm que ser cumpridos os requisitos para a obtenção de frequência definidos anteriormente.
A nota final (NF) será dada por:
O aluno obterá aprovação na UC se a nota final (NF) for igual ou superior a 10 valores.
b) À avaliação por exame final podem recorrer todos os alunos que tenham obtido frequência à disciplina e que não tenham realizado os testes de avaliação contínua ou que os tendo realizado não obtiveram nota mínima em algum deles.
O exame final será realizado sem consulta, nas datas a definir posteriormente e terá a duração de 2.5 h. Será composto por uma parte teórica (7 valores) e por uma parte prática (13 valores), sendo necessário obter os mínimos de 2 e 6 na teórica e prática respectivamente.
A nota final (NF) será dada por:
O aluno obterá aprovação à UC se a nota do exame for igual ou superior a 10 valores.