Nome da Atividade
FENÔMENOS DE TRANSPORTE
CÓDIGO
1420004
Carga Horária
68 horas
Tipo de Atividade
DISCIPLINA
Periodicidade
Semestral
Unidade responsável
CRÉDITOS
4
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
4
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%
Ementa
Conceitos fundamentais em mecânica dos fluidos; dimensões e unidades; campos escalar, vetorial e tensorial; viscosidade. Hidrostática; pressão em fluido estático, manômetros; forças sobre superfícies planas e curvas submersas. Análise de escoamento; leis básicas para sistemas e volumes de controle; conservação da massa; equação da quantidade de movimento linear; primeira lei da termodinâmica; equação de Bernoulli. Análise dimensional e similitude. Escoamento viscoso incompressível; escoamento em tubos, diagrama de Moody, perdas de carga distribuídas e localizadas. Fluxos externos. Fluxos compressíveis. Conceitos fundamentais em transmissão de calor; dimensões e unidades; leis básicas da transmissão de calor; condução, convecção e radiação; mecanismos combinados de transmissão de calor. Condução unidimensional em regime permanente; espessura crítica de isolamento; aletas; estruturas compostas. Difusão molecular e transporte de massa.
Objetivos
Objetivo Geral:
Desenvolver a compreensão dos fundamentos da Mecânica dos Fluidos e da Transferência de Calor, e das aplicações na engenharia.Conteúdo Programático
1. Compreender o conceito de "fluido".
2. Principais equações que governam aos fluídos.
2.1 Conservação da massa.
2.1 Lei de Newton.
2.3 Princípio do Momento Angular.
2.4 Primeira e Segunda leis da Termodinâmica.
3. Compreender conceitualmente os principais métodos de análise: método do sistema e método do volume de controle.
4. Conhecer as unidades básicas de dimensão.
5. Compreender os principais conceitos ao estudo da Mecânica dos Fluídos.
6. Descrição e classificação dos movimentos dos fluídos.
Aula 02: Estática dos fluidos.
1. Equações básicas da estática dos fluídos.
2. Variação da pressão em um fluido estático.
3. Forças hidrostáticas em superfícies submersas.
6. Empuxo.
Aula 03: Fluidos em Movimento
1. Movimento dos Fluídos.
2. Classificação do Movimento dos Fluídos.
3. Equação de Bernoulli.
Aula 04: Equações Integrais
1. Transformações do Sistema ao Volume de Controle.
2. Equação de Continuidade.
3. Equação da Energia.
4. Equação do Momento.
Aula 05: Exercícios.
Aula 06: Exercícios.
Aula 07: Avaliação escrita.
Aula 08: Análise Dimensional e Similitude.
1. Análise Dimensional.
2. Similitude.
Aula 09: Fluxos Internos
1. Fluxo de entrada.
Página 59 de 158
2. Fluxo laminar em uma tubulação.
3. Fluxo laminar entre planos paralelos.
4. Fluxo laminar entre cilindros em rotação.
5. Fluxo turbulento em tubulações. 6. Fluxo em canais abertos.
Aula 10: Fluxos Externos
1. Conceitos básicos.
2. Fluxo ao redor de corpos obtusos.
3. Fluxo ao redor de aerofólios.
4. Fluxo potencial.
5. Fluxo da capa limite.
Aula 11: Fluxos Compressíveis
1. Conceitos básicos.
2. Velocidade do som.
3. Fluxo isoentrópico.
4. Ondas de choque normais.
5. Ondas de choque oblíquas.
6. Ondas de expansão.
Aula 12. Transferência de Calor e Massa.
1. Transmissão de calor.
2. Condução.
3. Convecção.
4. Irradiação.
5. Transferência de massa por difusão e convecção.
6. Aplicações.
Aula 13: Transferência de Calor e Massa, Aplicações na Engenharia.
Aula 14: Apresentação de aplicações práticas e equipament
2. Principais equações que governam aos fluídos.
2.1 Conservação da massa.
2.1 Lei de Newton.
2.3 Princípio do Momento Angular.
2.4 Primeira e Segunda leis da Termodinâmica.
3. Compreender conceitualmente os principais métodos de análise: método do sistema e método do volume de controle.
4. Conhecer as unidades básicas de dimensão.
5. Compreender os principais conceitos ao estudo da Mecânica dos Fluídos.
6. Descrição e classificação dos movimentos dos fluídos.
Aula 02: Estática dos fluidos.
1. Equações básicas da estática dos fluídos.
2. Variação da pressão em um fluido estático.
3. Forças hidrostáticas em superfícies submersas.
6. Empuxo.
Aula 03: Fluidos em Movimento
1. Movimento dos Fluídos.
2. Classificação do Movimento dos Fluídos.
3. Equação de Bernoulli.
Aula 04: Equações Integrais
1. Transformações do Sistema ao Volume de Controle.
2. Equação de Continuidade.
3. Equação da Energia.
4. Equação do Momento.
Aula 05: Exercícios.
Aula 06: Exercícios.
Aula 07: Avaliação escrita.
Aula 08: Análise Dimensional e Similitude.
1. Análise Dimensional.
2. Similitude.
Aula 09: Fluxos Internos
1. Fluxo de entrada.
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2. Fluxo laminar em uma tubulação.
3. Fluxo laminar entre planos paralelos.
4. Fluxo laminar entre cilindros em rotação.
5. Fluxo turbulento em tubulações. 6. Fluxo em canais abertos.
Aula 10: Fluxos Externos
1. Conceitos básicos.
2. Fluxo ao redor de corpos obtusos.
3. Fluxo ao redor de aerofólios.
4. Fluxo potencial.
5. Fluxo da capa limite.
Aula 11: Fluxos Compressíveis
1. Conceitos básicos.
2. Velocidade do som.
3. Fluxo isoentrópico.
4. Ondas de choque normais.
5. Ondas de choque oblíquas.
6. Ondas de expansão.
Aula 12. Transferência de Calor e Massa.
1. Transmissão de calor.
2. Condução.
3. Convecção.
4. Irradiação.
5. Transferência de massa por difusão e convecção.
6. Aplicações.
Aula 13: Transferência de Calor e Massa, Aplicações na Engenharia.
Aula 14: Apresentação de aplicações práticas e equipament
Bibliografia
Bibliografia Básica:
- FOX, Roberto W.; PRITCHARD, Philip J; MCDONALD, Alan T. Introdução à mecânica dos fluidos. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
- INCROPERA, F. P.; DeWITT, D.P.; BERGMAN, T. L., Fundamentos de transferência de calor e de massa, 6ª Edição, LTC, 2008.
- WHITE, Frank M. Mecânica dos fluídos. 6. ed. Porto Alegre: AMGH, 2011.
Bibliografia Complementar:
- BIRD, R. B.; STEWART, W. E.; LIGHFOOT, E. N., Fenômenos de transporte, 2ª Edição, LTC, 2004.
- CATTANI, Mauro S. D. Elementos de mecânica dos fluídos. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2008.
- MUNSON, Bruce R. Fundamentos da mecânica dos fluidos. São Paulo: Edgard Blucher, 1997.
- POTTER, M., Fluid Mechanics Demystified, Mc Graw Hill, 2009.
- SCHMIDT, Frank W.; WOLGEMUTH, Carl H.; MOREIRA, José Roberto Simões. Introdução às ciências térmicas: termodinâmica, mecânica dos fluídos, e transferência de calor. São Paulo: Edgard Blücher,2004.