2º teste para avaliação contínua

Revisões

Dimensionamento de tanques de sedimentação: continuação

Feriado

Dimensionamento de tanques de sedimentação para pré tratamento e tratamento primário:

• Tipos de tanques quanto à alimentação e quanto à forma.
• Critérios de dimensionamento. Dimensionamento da zona de entrada; Dimensionamento da zona de sedimentação: velocidade crítica de sedimentação (vc), taxa de remoção, carga hidráulica de superfície (qo).Cálculo das dimensões do tanque (largura, comprimento, profundidade, área da superfície) e do tempo de retenção hidráulica.

Separação Sólido-líquido (continuação)

• Sedimentação do Tipo II: suspensões concentradas com floculação de partículas. Ensaios de sedimentação em laboratório. Taxa de remoção; Tempo de retenção hidráulica; taxa de vazão.
• Sedimentação do tipo III: suspensões muito concentradas sem floculação. Sedimentação em nuvem. Porosidade da nuvem de sedimentação. Velocidade aparente da nuvem. Método de Richardson  & Zaki;
• Sedimentação por centrifugação;
• Aplicações práticas.

Separação sólido-líquido (continuação)

•  Casos em que o regime de escoamento não é conhecido: método de Heywood.
• Sedimentação discreta de partículas não esféricas: Diâmetro equivalente, Factor de forma, Método de Heywood modificado.
• Aplicações.

Separação sólido-líquido

• Introdução e conceitos
• Sedimentação discreta de partículas esféricas, ou sedimentação do tipo I
• Força de arrastamento viscoso, coeficiente de arrastamento, velocidade terminal, número de Reynolds da partícula.
• Sedimentação nos regimes laminar, intermédio e turbulento. Equações de Stokes e de Newton.
• Casos em que o regime de escoamento não é conhecido: método iterativo;
• Aplicações práticas.

Escoamento em superfície livre (continuação):

• Breve estudo qualitativo do regime variado.
• Energia específica: Função E(h), Representação gráfica e minimização da função.
• Condições críticas de escoamento: determinação da altura crítica para secções rectangulares (fórmulas) e trapezoidais (ábaco). Regimes de escoamento torrencial e fluvial. Caracterização do escoamento.
• Aplicações práticas.

Continuação da aula anterior: aplicações práticas

Escoamento em superfície livre:

• Nomenclatura e conceitos;
• Regime uniforme em canais artificiais e leitos naturais;
• Leis de resistência ao escoamento;
• Tipos de secção transversal: equações geométricas, secção hidraulicamente mais favorável.
• Problema directo (determinação de Q) e problema inverso (determinação de h). Resolução analítica e por iteração.
• Dedução do teorema de Bernoulli para escoamento em superfície livre. Interpretação energética dos seus termos (balanço declive/atrito). 
• Aplicações práticas.

Primeiro teste para avaliação contínua

Revisões para o teste.

Bombas hidráulicas continução:

• Associação de bombas em paralelo;
• Associação de bombas em série;
• Determinação da curva características de associações de bombas e do seu ponto de funcionamento numa instalação;
• Determinação da potência e do rendimento de associações de bombas.
• Aplicações práticas.

Bombas hidráulicas (continuação):

• Funcionamento de uma bomba numa instalação: curva característica da instalação; ponto de funcionamento; ponto de rendimento óptimo;
• Adaptação da bomba à instalação;
• Verificação da cavitação: NPSHR e NPSHD; como minimizar a possibilidade de cavitação no projecto e na instalação de uma bomba.

Bombas hidráulicas:

• Considerações gerais; classificação; constituição e principio de funcionamento;
• constituição de uma instalação de bombagem;
• Bombas centrífugas; curvas características; diagrama em colina e diagrama em mosaico; curvas da potência e do rendimento;

Aula de laboratório:

• Medição da perda de carga por fricção em tubos lisos e rugosos.

• Cálculo das perdas de carga singulares em escoamento sob pressão
• Aplicações Práticas

Cálculo das perdas de carga unitárias para regime uniforme e permanente:

• Extensão ao regime laminar: equação de Hagen-Poiseuille.
• Extensão ao regime turbulento: Equação de Colebrook-White; diagrama de Moody. Leis empiricas de resistência.
• Aplicações Práticas

Generalização do teorema de Bernoulli aos fluidos reais e incompressíveis (continuação): perdas de carga;

• Tensão de corte sobre um fluido.
• Leis de resistência do escoamento sob pressão: Dedução da Equação geral das perdas de carga: Eq. Dracy-Weisbach; Factor de fricção de Darcy; rugosidade absoluta.
• Aplicações

Generalização da Equação de Bernoulli aos fluidos reais e incompressíveis:

•  Correcção do perfil de velocidades; coeficiente de Coriollis (escoamento global);
• Potência hidráulica: potência do escoamento, altura manométrica total; rendimento.
• Aplicações práticas.

Equações de base da mecânica de fluidos (continuação):

• Conceitos fundamentais da dinâmica dos fluidos: linha piezométrica, altura cinética, carga total, linha de energia;
• Dedução da Equação de Bernoulli para fluidos ideais em regime permanente (linha de corrente);
• Aplicações do Teorema de Bernoulli: tubo de Pittot, tubo de Venturi;
•  Aplicações práticas.

Equações de base da mecânica dos fluidos (continuação)

• Quantidade de movimento de um fluido. Cálculo da força hidrodinâmica exercida por um fluido em ramificações e mudanças de direcção de tubagens. Teorema de Euler; Dimensionamento de maciços de amarração.
• Aplicações práticas

• Fundamentos de cinemática de fluidos: Campos de escoamento; Classificação temporal e espacial dos escoamentos; Tubo de fluxo; Volume de controle; Caudal; velocidade média de escoamento;   
• Equações de base da mecânica dos fluidos (perfeitos). Equação da continuidade;
• Aplicações práticas

Estática de fluidos (continuação):

• Forças sobre paredes verticais submersas: distribuição de pressões, prisma de pressões, força resultante, centro de gravidade, momento de inércia e centro de impulsão; equilibrio de rotação;
• Princípio de Arquimedes;
• Aplicações práticas.

Estática de fluidos:

• Pressão hidrostática. Princípio fundamental da hidrostática. Distribuição de pressões num fluido em repouso; Altura e cota piezométrica; Medição da pressão; Lei de Pascal;
• Aplicações práticas

• Conceitos introdutórios: O que estuda a mecânica de fluidos; Definição de fluido; hipótese do continuum; Ferramentas de análise em mecânica de fluidos: volume de controlo, sistema infinitesimal e estudo experimental.
• Propriedades físicas dos fluidos: termodinâmicas (massa volúmica, pressão e temperatura), cinemáticas (energia cinética e energia potencial) e outras (tensão superficial, compressibilidade, pressão de saturação, viscosidade). Dimensões e unidades.
• Aplicações práticas

Apresentação da Unidade Curricular

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