Disciplina Discipline PQI5776
Fenômenos de Transporte I
Transport Phenomena I

Área de Concentração: 3137

Concentration area: 3137

Criação: 21/08/2024

Creation: 21/08/2024

Ativação: 21/08/2024

Activation: 21/08/2024

Nr. de Créditos: 8

Credits: 8

Carga Horária:

Workload:

Docente Responsável:

Professor:

José Luis de Paiva

Objetivos:

Apresentar, discutir e analisar os fundamentos dos fenômenos de transporte - quantidade de movimento, calor e massa, com enfoque na sua aplicação em estudos de processos da engenharia química.

Objectives:

To present and analyze the fundamentals of transport phenomena - momentum, heat and mass - and their application in chemical engineering process.

Justificativa:

O entendimento e a modelagem de fenômenos físicos e químicos em escoamentos são fundamentais na ciência da Engenharia Química. Nessa disciplina, propõe-se aprofundar e consolidar os conteúdos de Fenômenos de Transportes, de forma integrada e com ênfase na elaboração e análise dos modelos. Apresenta-se uma visão conceitual e integrada dos Fenômenos de Transportes – quantidade de movimento, calor e massa – através das equações de conservação e constitutivas, na forma generalizada.

Rationale:

The understanding and modeling of phenomena in flowing systems are fundamental in the science of Chemical Engineering. This course intends to deepen and consolidate the knowledge of Transport Phenomena, in an integrated way and with emphasis on the elaboration and analysis of the models. It presents a conceptual and integrated view of the Transport Phenomena - momentum, heat and mass - through the conservation and constitutive equations in the generalized form.

Conteúdo:

1. Operações vetoriais e tensoriais. 2. Fluxos difusivos: modelos e equações constitutivas. 3. Equação de conservação generalizada nas formas global e diferencial. Aplicação aos transportes de quantidade de movimento, calor e massa. Adimensionalização das equações (números adimensionais e escalas de tempo). 4. Transporte de quantidade de movimento: Equação de Euler, escoamento viscoso, equação de Navier-Stokes, escoamento laminar e turbulento e introdução aos principais modelos de turbulência. 5. Teoria da camada limite laminar e turbulenta para os transportes de quantidade movimento, calor e massa. 6. Coeficientes de transporte de calor e massa. Transporte entre fases. 7. Transporte de calor e massa em regimes laminar e turbulento: escoamentos externos e internos. 8. Introdução a tópicos avançados de Fenômenos de Transportes: fluidodinâmica computacional, sistemas multicomponentes e fenômenos com acoplamentos.

Content:

1. Vector and tensor operations 2. Diffusive fluxes: models and constitutive equations 3. Generalizaded equations in differential and overall forms. Applications to transport of momentum, heat and mass. Dimensionless equations and numbers and time scales. 4. Momentum transport: Euler equation, viscous flow, Navier-Stokes equation, laminar and turbulent flow and introduction to turbulent models. 5. Boundary-Layer Theory for momentum, heat and mass transfer. 6. Heat and mass transfer coefficients. Interphase transport. 7. Heat and mass transfer in laminar and turbulent regimes: external and internal flows. 8. Introduction to advanced topics of Transport Phenomena: computational fluid mechanics, multicomponent systems and coupled effects.

Forma de Avaliação:

A nota final é baseada na média das notas das provas e tarefas entregues pelos participantes ao longo do curso.

Type of Assessment:

The final grade is based on the average of the test scores and assignments presented by participants throughout the course.

Observação:

As aulas são presenciais na forma expositiva, com discussões, e aulas de exercícios. São previstas atividades de pré-aula, com suporte da plataforma e-disciplinas, e atividades de pós-aula, por meio do desenvolvimento de tarefas.

Notes/Remarks:

Classes are face-to-face in an expository format, with discussions and exercise classes. Pre-class activities are planned, with support from the e-disciplinas platform, and post-class activities, through the development of tasks.

Bibliografia:

1) Notas de aula. 2) Artigos científicos. 3) Livros: . Deen, W. M. Analysis of Transport Phenomena. Second Edition, Oxford University Press, New York, 2011. . Bird, R. B.; Stewart, W. E.; Lightfoot, E. N. Transport Phenomena. Second Edition, John Wiley & Sons, New York, 2002. . Schlichting, H. Boundary-Layer Theory. Seventh Edition. McGraw-Hill Book Company, New York, 1979. . Glasgow, L. A. Transport Phenomena: An Introduction to Advanced Topics. First Edition. Wiley. 2010. . Kays, W.M.; Crawford, M.E. Convective Heat and Mass Transfer. Third edition. McGraw-Hill Book Company, New York, 1993. . Levich, G. V. Physicochemical Hydrodynamics. Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1962. . Astarita, G.; Ocone, R. Special. Topics in Transport Phenomena. Elsevier, 2001. . Kundu, P. K.; Cohen, I. M.; Dowling, D. R. Fluid Mechanics, Fifth Edition. Academic Press, 2012. . Deen, W. M. Introduction to Chemical Engineering Fluid Mechanics. Cambridge University Press, 2016. . Vianna, S. S. V. Mecânica dos Fluidos: Uma abordagem fluida e dinâmica. E-Papers, 2023.

Bibliography:

1) Class notes. 2) Scientific papers. 3) Livros: . Deen, W. M. Analysis of Transport Phenomena. Second Edition, Oxford University Press, New York, 2011. . Bird, R. B.; Stewart, W. E.; Lightfoot, E. N. Transport Phenomena. Second Edition, John Wiley & Sons, New York, 2002. . Schlichting, H. Boundary-Layer Theory. Seventh Edition. McGraw-Hill Book Company, New York, 1979. . Glasgow, L. A. Transport Phenomena: An Introduction to Advanced Topics. First Edition. Wiley. 2010. . Kays, W.M.; Crawford, M.E. Convective Heat and Mass Transfer. Third edition. McGraw-Hill Book Company, New York, 1993. . Levich, G. V. Physicochemical Hydrodynamics. Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1962. . Astarita, G.; Ocone, R. Special. Topics in Transport Phenomena. Elsevier, 2001. . Kundu, P. K.; Cohen, I. M.; Dowling, D. R. Fluid Mechanics, Fifth Edition. Academic Press, 2012. . Deen, W. M. Introduction to Chemical Engineering Fluid Mechanics. Cambridge University Press, 2016. . Vianna, S. S. V. Mecânica dos Fluidos: Uma abordagem fluida e dinâmica. E-Papers, 2023.

Tipo de oferecimento da disciplina:

Presencial

Class type:

Presencial