Plano de Ensino

Semestre:

1º de 2012

Disciplina:

Fenômenos de Transporte Aplicado à Engenharia de Produção

Código:

26115077

Curso:

Engenharia de Produção

Carga Horária:

4

Teoria:

2

Prática:

2

Etapa:

5ª Etapa

Professor:

Prof. Msc. Júlio César Mendes Murat

Objetivo:

É objetivo da disciplina habilitar o aluno resolver problemas concretos (práticos) em mecânica dos fluidos, modelando situações reais (através das equações de conservação e fenomenológicas), promovendo abstrações e adequando os casos ilustrados a novas situações. Capacitar o aluno a realizar cálculos de transferência de calor, utilizando os mecanismos, de condução e convecção, combinados ou não. Ter condições de estabelecer um pré dimensionamento de um trocador de calor.

Ementa:

Leis Básicas: Quantidade de Movimento, Transporte de Calor e Massa. Estática dos Fluidos; Manometria, Forças sobre Superfícies Submersas e Flutuação. 
Formulação integral: Continuidade, Quantidade de Movimento, Energia, Perda de 
Carga em Escoamentos Internos. Medidores de Vazão e Velocidade.
Transferência de Calor: Condução e Convecção. Analogia com Transporte de Massa.
Conceito de Trocadores de Calor.

Metodologia:

Aulas divididas em duas etapas:

1. Abordagem expositiva (quadro e retro-projetor)

2. Resolução de exercícios práticos com interação entre os alunos.

Critério:

MF = 0,25.P1 + 0,3.P2 + 0,45.PF

P1 = Primeira Prova

P2 = Segunda Prova

PF = Prova Final

Conteúdo Programático:

1. Conceitos Fundamentais

1.1 Definição de fluido

   1.2 Modelo do contínuo

   1.3 Dimensões e unidades / Transformações

   1.4 Descrição Euleriana e Lagrangiana

   1.5 Propriedades termodinâmicas: pressão, temperatura, massa específica, densidade, etc

   1.6 Equação de estado para os gases perfeitos

   1.7 Viscosidade e lei de Newton da viscosidade (fluido newtoniano e não newtoniano) – variação da viscosidade com a temperatura e pressão

   1.8 Princípio da aderência

   1.9 Número de Reynolds – Caracterização dos escoamentos

   1.10 Continuação das propriedades: Tensão Superficial

   1.11 Velocidade do som. Classificação dos escoamentos: compressível e incompressível. Subsônico, sônico e supersônico.

   1.12 Técnicas de análise do escoamento (continuação do item 1.4). Apresentação dos conceitos de linha de corrente, tubo de corrente e linha de trajetória.

   1.13 Diferença entre regime permanente e regime transitório.

2. Estática

   2.1 Escalas de pressão

   2.2 Pressão hidrostática nos líquidos

   2.3 Pressão hidrostática nos gases

   2.4 Forças hidrostáticas sobre superfícies planas

   2.5 Forças hidrostáticas sobre superfícies

   2.6 Empuxo.

3. Relações integrais para volume de controle

   3.1 Vazão volumétrica e vazão mássica

   3.2 Equação de conservação de massa.

   3.3 Perfis de velocidades

   3.4 Conceito de velocidade média

   3.5 Equação da energia

      3.5.1 Equação da energia mecânica

      3.5.2 Simplificação da equação da energia mecânica – Equação de Bernoulli

      3.5.3 Presença de máquina no escoamento (bomba e turbina). Potência e rendimento

   3.6 Medidores de vazão

4. Escoamento viscoso em dutos (perda de carga)

   4.1 Tipos de problemas envolvendo perda de carga 

   4.2 Raio hidráulico 

   4.3 Perda de carga em singularidades

5. Transferência de Calor

   5.1 Definição de Calor.

   5.2 Mecanismo da Condução.

   5.3 Mecanismo da Convecção.

   5.4 Associação de Mecanismos.

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

1. Brunetti, Franco, “Mecânica dos Fluidos”, Ed. Pearson Prentice Hall, 2ª.Ed. 2008

2. Çengel, Yunus A., “Mecânica dos Fluidos”, Ed. Mc Graw Hill, 2006

3. WHITE,F.M.,”Mecânica dos Fluidos”, Ed. McGrawHill, 1998.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

1. FOX, R.W. & McDONALD, A.T. “Introdução a Mecânica dos Fluidos”, 5ª edição, LTC, 2001

2. STREETER, V. “Mecânica dos Fluidos”, Ed. McGrawHill, 1980 (tradução da 7ª Edição em inglês).

3. MUNSON, B. R., YOUNG, D.T., OKISHI, T.H., “Fundamentos da Mecânica dos Fluidos”, Edgard Blucher, 1997.

4. SISSON, LEIGHTON E.,PITTS, D.R., “Fenômenos de Transporte”. Ed. LTC, 1978.

5. BIRD, R.B., STEWART, W.E., LIGHTFOOT, E.N., “Fenômenos de Transporte”, 2ª Edição, LTC, 2004.

6. Moran,M.J., Shapiro,H.N., Munson, B.R., DeWitt, D.P., Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos: Termodinâmica, Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor. Ed. LTC, 2005

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