Disciplina detalhes

Detalhes do curso

Conhecimentos de Base Recomendados

Não se aplica.
Objetivos

Nesta unidade curricular pretende-se que os estudantes: adquiram conhecimentos de base sobre transporte de quantidade de movimento e de calor; apliquem os conhecimentos adquiridos na resolução de problemas envolvendo escoamento de fluídos e transferência de calor; saibam estabelecer balanços de energia e as condições-fronteira.Após aprovação o estudante deverá possuir a capacidade de: dimensionar sistemas de transporte de um fluído; compreender os fundamentos da transferência de energia, sendo capaz de os aplicar na resolução de problemas práticos; identificar os processos envolvidos na transferência de calor; calcular a quantidade de calor transferida em sistemas unidimensionais; determinar o perfil de temperaturas e a quantidade de calor transferida em sistemas unidimensionais que envolvam geração de calor; analisar equipamentos de transferência de calor, tendo em vista a seleção e dimensionamento de permutadores de calor; selecionar e dimensionar isolamentos.
Métodos de Ensino

Será apresentada matéria teórica promovendo o envolvimento e a participação de todos os estudantes, desenvolvendo a sua capacidade de raciocínio e estimulando o seu espírito crítico. Nas aulas práticas, os estudantes poderão resolver exercícios de aplicação dos conceitos lecionados nas aulas teóricas, contribuindo para uma melhor integração dos conhecimentos.
Estágio(s)

Não
Programa

Capítulo I: 1. Introdução; 2. Análise Dimensional, 3. Transferência de Momento e Balanços Gerais: Equação de Transporte Molecular. Perfis de Velocidade em Fluxo Laminar; 4. Transferência de massa: Equação de Transporte Molecular; 5. Transferência de energia: Equação de Transporte Molecular para a energia. Equação de Bernoulli; 6. Viscosidade; Classificação de Fluidos; Reologia de fluidos. Número de Reynolds; Escoamento de fluidos em regime Laminar e Turbulento; 7. Perdas de Pressão; Perdas de Carga em Condutas e em Acessórios; Medidores de Caudal. Bombas dimensionamento de bombas centrífugas. Capítulo II: 1. Mecanismos de transferência de calor; 2. Lei de Fourier; Lei de Newton para o arrefecimento; Lei de Stefan-Boltzmann; 3. Condução térmica: Condução em regime estacionário: Condução unidimensional com convecção nas fronteiras e produção de energia. Resistências térmicas; coeficiente global de transferência de calor. Isolamento térmico 4. Transferência de calor em estado transiente.
Demonstração de conteúdos

Esta UC tem por objetivos proporcionar ao estudante competências sólidas sobre o transporte de movimento e de calor, cujos conhecimentos são essenciais para outras unidades curriculares mais específicas.
A unidade curricular é estruturada em dois grandes capítulos, sendo o primeiro referente ao estudo do transporte de movimento. Neste caso as temáticas estão subdivididas em 7 módulos de modo a lecionar de forma bastante profunda. Nos módulos 1 e 2, os estudantes aprendem os conceitos básicos, introduzindo-se nos módulos 3, 4 e 5 o estudo das equações de transferência de momento, massa e energia, respetivamente. No módulo 6, os estudantes aprendem sobre o regime de fluxo laminar e turbulento conjugando-o com o estudo da viscosidade. Por fim, neste capítulo, os estudantes aprendem a determinar perdas de carga em tubagens e bombas.
O 2º capítulo, refere-se ao transporte de calor, incluindo o papel do isolamento térmico. Por fim é estudada a transferência de calor em estado transiente.
Demonstração da metodologia

Sendo esta uma unidade curricular estruturante do curso, tem por objetivos proporcionar ao estudante competências sólidas sobre o transporte de movimento e de calor, cujos conhecimentos são essenciais para várias outras unidades curriculares mais específicas. É ainda objetivo desta unidade curricular incutir ao estudante uma atitude crítica durante a aquisição de conhecimentos e de competências.
As metodologias de ensino estão em coerência com os objetivos da unidade curricular dado que: 1 – a parte expositiva permitirá a aquisição de conhecimentos sólidos; 2 - resolução de problemas envolvendo escoamentos de fluidos e transferência de calor permitirá incutir aos estudantes a autonomia e conhecimentos. O regime de avaliação foi concebido para medir até que ponto as competências foram desenvolvidas.
Docente(s) responsável(eis)

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Bibliografia

Geankoplis, C.J ; Transport Processes and Separation Process Principles , Prentice-Hall, 2009
Welty, J.R.; Wicks, C.E. ; & Wilson, R.E. ; Fundamentals of momentum, heat and mass transfer , John Wiley &Sons, 1984
Bird, R. B. ; Stewart, W. E. ; Lightfoot, E. N; Transport Phenomena , John Wiley & Sons, 1980