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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Hidráulica II Código: 30-343 Carga Horária: 40h (Teórica: 30h) (Prática: 10h) Créditos: 02 Pré-Requisitos: 30-336 Correquisitos: -
EMENTA Escoamentos de fluidos reais. Hidrodinâmica. Condutos sob pressão. Reservatórios. Movimento uniforme em canais. Projetos e Instalações.
OBJETIVOS A disciplina aborda os conceitos aplicados da hidráulica preparando o acadêmico para resolver problemas práticos, a fim de desenvolver as seguintes competências gerais: - Formular e conceber soluções de engenharia, analisando e compreendendo os usuários dessas soluções e seu contexto. - Analisar e compreender os fenômenos físicos por meio de modelos simbólicos e físicos, verificados e validados por experimentação. - Conceber experimentos que gerem resultados reais para o comportamento dos fenômenos e sistemas em estudo. - Ser capaz de conceber e projetar soluções criativas, viáveis, técnica e economicamente, nos contextos que serão aplicadas. Além das competências gerais, devem ser agregadas as seguintes competências específicas: - Analisar e resolver problemas envolvendo escoamentos reais em tubulações. - Determinar vazão, velocidade e pressão em canais e dutos sob pressão. - Projetar um sistema hidráulico de abastecimento predial de água fria.
CONTEÚDOS CURRICULARES UNIDADE DE ENSINO 1 – ESCOAMENTOS DE FLUIDOS - HIDRODINÂMICA Rever o conceito de escoamento completamente desenvolvido em tubulação. Identificar as equações da energia e da quantidade de movimento para trabalhar com escoamento de fluidos em tubulação. Utilizar o número de Reynolds para identificação dos escoamentos laminar e turbulento. Deduzir e aplicar a equação universal da perda de carga em tubulações. Utilizar o diagrama de Moody para a estimativa do fator de atrito. Calcular perdas de carga distribuída e localizada em tubulações. Identificar vazões e velocidades em orifícios e bocais. Dimensionar e selecionar bombas para sistemas de bombeamento.
Atividade Prática 01: Realização de experimentos em laboratório para identificar os regimes de escoamento em tubulações, assim como determinar vazões, velocidades, pressões, perdas de carga distribuída e localização em diferentes tubulações, materiais e acessórios. TDE 01 – Elaboração de relatórios técnicos dos experimentos realizados em laboratório para que o acadêmico seja capaz de comunicar-se eficazmente nas formas escrita e gráfica. Solução de um problema real de engenharia utilizando a rotina proposta para resolver exercícios com todos os passos lógicos apresentados.
UNIDADE DE ENSINO 2 – PROJETO DE UMA INSTALAÇÃO HIDRÁULICA APLICADO A UM SISTEMA PREDIAL Realizar o projeto de uma instalação hidráulica aplicado ao sistema predial de água fria utilizando a norma da ABNT NBR 5626/1998 satisfazendo os seguintes itens: Bases para projeto (diâmetro mínimo, velocidade máxima, perda de carga, pressões disponíveis, etc.); Estimativa das vazões (consumo máximo diário, vazão máxima possível, vazão máxima provável, etc.); Cálculo das perdas de cargas distribuídas e localizadas; Seleção da bomba para atender as especificações de projeto.
Atividade Prática 02: Utilizando planilha eletrônica os acadêmicos desenvolverão todo o memorial de cálculo para a execução do projeto hidráulico. TDE 02 – Elaborar um relatório técnico no formato do PFC apresentando uma isométrica da rede, o procedimento detalhado para o dimensionamento e todos os cálculos realizados.
METODOLOGIA Visando desenvolver competências apresentadas, as aulas serão desenvolvidas de forma variada e terão como metodologias: a tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos, experimentos em laboratório e visitas técnicas) e a ativa (sala de aula virtual, sala de aula invertida, aprendizagem baseada em problema e projeto, estudo de caso). No intuito de desenvolver as competências inerentes à disciplina, poderão ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, materiais concretos e softwares matemáticos, e a contextualização se dará através da resolução de problemas reais. Os acadêmicos desenvolverão os TDEs - Trabalhos Discente Efetivos no total de 10h, envolvendo resolução de exercícios e problemas com e sem auxílio de softwares matemáticos e trabalho interdisciplinar envolvendo a aplicação de conceitos físicos e matemáticos à área da engenharia.
AVALIAÇÃO A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas e TDEs, estes últimos valendo 20% da média parcial. As avaliações serão realizadas ao longo do semestre e distribuídas uniformemente de acordo com o plano de ensino e serão organizadas como um reforço, em relação ao aprendizado e ao desenvolvimento das competências. Em aula antecedente a uma avaliação serão apresentadas orientações a respeito da sistemática a ser adotada e os conteúdos exigidos, bem como os critérios específicos da avaliação. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito quanto valerá cada questão.
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P. J.; MICHTELL, J. W. Introdução à mecânica dos fluidos. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. AZEVEDO NETTO, José Martiniano de. Manual de hidráulica. 8. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2011. 669 p. GILES, R. V.; EVETT, J .B. LISKE, L. Mecânica dos fluidos e hidráulica. 2.ed., São Paulo: Makron Books, 1997.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR MUNSON, Bruce R.; YOUNG , Donald F.; OKIISHI, Theodore H. Fundamentos da mecânica dos fluidos. 4ª ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2017. BAPTISTA, M.; LARA, M. Fundamentos de engenharia hidráulica. 3.ed., Belo Horizonte: UFMG, 2010. TRINDADE NEVES, E. Curso de hidráulica. 7.ed. Porto Alegre: Globo, 1982.
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