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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Mecânica dos Fluidos Aplicada Código: 30-245 Carga Horária: 80h Créditos: 04 Pré-Requisitos: 10-151e 10-153
EMENTA Conceitos Fundamentais. Leis da Viscosidade de Newton.Definição de um fluído. O fluído como um meio contínuo. Estática dos fluídos. Propriedades dos fluídos. Mecanismo de transporte de quantidade de movimento. Distribuição de velocidade em escoamento laminar. Equações diferenciais de escoamento de fluídos: Equação da Continuidade e do Movimento. Transferência de quantidade de movimento em regime transiente. Análise dimensional. Experimento de Reynolds. Força de arraste. Conceito da Camada Limite. O efeito da turbulência sobre a transferência de quantidade de movimento. Escoamento em condutos fechados. Aplicações Gerais de tubulações, válvulas, e de escoamento de fluidos (bombas, sopradores, compressores e etc).
OBJETIVOS A disciplina visa adquirir conhecimentos sobre mecânica dos fluidoscompreendendo o inter-relacionamento das diversas áreas da engenharia química, apresentadas ao longo do curso. Buscando-se atender estas competências alguns objetivos específicos são delineados: - Apresentar os fundamentos básicos da estática dos fluidos e de transferência de quantidade de movimento de forma a reunir conceitos físicos e matemáticos. - Realizar estudos com aplicações nas áreas da engenharia química. - Aplicar os conhecimentos obtidos para seleção e dimensionamento de equipamentos utilizados no escoamento de fluidos.
CONTEÚDOS CURRICULARES UNIDADE DE ENSINO 01 – CONCEITOS FUNDAMENTAIS Apresentar os princípios fundamentais da mecânica dos fluidos para analisar qualquer sistema mecânico que interaja com fluidos. Atividade prática 01: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados. TDE 01 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 1.
UNIDADE DE ENSINO 02 – TENSÃO E HIDROSTÁTICA Apresentar e aplicarconhecimentos sobre tensão em um ponto, tensões normais e tangenciais, movimento dos fluídos viscosos e hidrostática
Atividade prática 02: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados e aula prática em laboratório de termodinâmica. TDE 02 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 2.
UNIDADE DE ENSINO 03 – ESCOAMENTOS Trabalhar os conceitos, definições e aplicações em sistemas de escoamentos. Avaliar as perdas cargas presentes.
Atividade prática 03: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados e aula prática em laboratório de mecânica dos fluidos. TDE 03 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 3. METODOLOGIA Visando desenvolver as competências apresentadas, as aulas são desenvolvidas de forma variada e tem como metodologias: a tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos), a ativa e a sócio-interacionista. No intuito de desenvolver as competências inerentes à disciplina, podem ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, materiais concretos e softwares matemáticos, e a contextualização ocorre através da resolução de problemas reais. Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos – TDEsno total de 20h, envolvendo resolução de exercícios e problemas reais com e sem auxílio de softwares específicos com a aplicação dos conceitos trabalhados. Dentre as atividades a serem realizadas durante as 80 horas previstas nesta disciplina, constam 20 horas de atividades extensionistas. Ações extensionistas são classificadas como (i) projeto, (ii) curso, oficina e/ou workshop, (iii) evento, (iv) produto acadêmico, ou (v) prestação de serviço – e desenvolvidas em caráter disciplinar e/ou transversal.
AVALIAÇÃO A avaliação da disciplina propõe verificar se as competências pretendidas neste plano de ensino foram adquiridas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas e Trabalhos Discentes Efetivos, 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. Numa aula que antecede uma avaliação serão dadas 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, Robert W.; MCDONALD, Alan T. Introdução à mecânica dos fluídos. 6.ed. Rio de Janeiro: LTC, 1995. WHITE, Frank M. Mecânica dos fluidos. 4.ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2005. MUNSON, Bruce R.; YOUNG, Donald F.; OKIISHI, Theodore H.. Fundamentos da mecânica dos fluidos. São Paulo: Edgard Blucher, 2004.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR ASSY, T. Mamede. Mecânica dos fluidos: Fundamentos e aplicações. Rio de Janeiro: LTC, 2004. ANDERSON, John David. Fundamentals of aerodynamics. 5.ed. United States: McGraw-Hill, 2011. MANSUR, Sérgio Said; VIEIRA, Edson Del Rio; SILVEIRA NETO, Aristeu (Coord.). Turbulência. 1. ed. Rio de Janeiro: ABCM, 2010. TELLES, P.C. da Silva. Tubulações industriais: Materiais, projeto, montagem. Rio de Janeiro: LTC, 1996. JARDIM, S. B. Sistemas de Bombeamento. Porto Alegre: SAGRA, 1992.
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