Informações da Disciplina

 Preparar para impressão 

Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola de Engenharia de São Carlos
 
Engenharia Mecânica
 
Disciplina: SEM0403 - Fundamentos da Mecânica dos Fluidos
Fundamentals of Fluid Mechanics

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 15/07/2024 Desativação:

Objetivos
Ao final do curso o aluno deverá ter adquirido as seguintes competências específicas (C) sobre mecânica dos fluidos:
C1. Avaliar as propriedades dos fluidos e seu comportamento em diferentes situações.
C2. Compreender os princípios fundamentais de fluidos e da estática, cinemática e da dinâmica dos fluidos.
C3. Analisar sistemas que envolvem o fluxo interno e externo de fluidos.
C4. Aplicar os princípios da mecânica dos fluidos para resolver problemas práticos, em especial, relacionados aos processos e às máquinas de fluxo.

Para alcançar as competências (C) listadas acima, o aluno deverá desenvolver as seguintes habilidades
 
(H):
H1. Análise matemática e física para resolver problemas relacionados à mecânica dos fluidos.
H2. Aplicar o conhecimento teórico em problemas com conotação prática.
H3. Análise de sistemas que envolvam o fluxo de fluidos, considerando fatores como eficiência, segurança e sustentabilidade, em especial, relacionados aos processos e às máquinas de fluxo.
H4. Analisar e interpretar dados relacionados à mecânica dos fluidos.
 
The following specific competences (C) related to fluid mechanics must be achieved by students at the end of course: C1. Evaluate the properties of fluids and their behavior in different situations. C2. Understand the fundamental principles of fluids and the statics, kinematics, and dynamics of fluids. C3. Analyze systems involving internal and external fluid flow. C4. Apply the principles of fluid mechanics to solve practical problems, especially those related to flow processes and flow machines. To achieve the listed competences (C) above, students must develop the following abilities (H): H1. Mathematical and physical analysis to solve problems related to fluid mechanics. H2. Apply theoretical knowledge to problems with practical implications. H3. Analyze systems involving fluid flow, considering factors such as efficiency, safety, and sustainability, particularly related to flow processes and flow machines. H4. Analyze and interpret data related to fluid mechanics.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
5269909 - Oscar Mauricio Hernandez Rodriguez
 
Programa Resumido
1. Introdução à mecânica dos fluidos.
2. Estática dos fluidos.
3. Dinâmica dos fluídos. Equação de Bernoulli.
4. Cinemática dos fluidos.
5. Análise integral das leis de conservação.
6. Escoamento viscoso em tubulações.
7. Análise diferencial dos escoamentos.
8. Equações de Navier-Stokes.
9. Semelhança dinâmica.
10.Escoamento externo.
11.Noções de camada limite.
 
1. Introduction to fluid mechanics. 2. Fluid statics. 3. Fluid dynamics. Bernoulli's equation. 4. Fluid kinematics. 5. Integral analysis of conservation laws. 6. Viscous flow in pipes. 7. Differential analysis of flow. 8. Navier-Stokes equations. 9. Dynamic similarity. 10. External flow. 11. Introduction to boundary layer.
 
 
Programa
12.Introdução aos fluidos e à mecânica dos fluidos.
13.Estática dos fluidos: conceito de pressão e seu campo, força hidrostática, variação de pressão
num fluído.
14.Dinâmica dos fluídos: segunda lei de Newton, pressão estática, pressão dinâmica, pressão
de estagnação, equação de Bernoulli, restrições para a utilização da equação de Bernoulli.
15.Cinemática dos fluidos: o campo de velocidade, o campo de aceleração, sistema e volume de controle.
16.Análise integral, com volume de controle: a equação da continuidade, as equações da energia e da quantidade de movimento.
17.Escoamento viscoso em tubulações: características gerais dos escoamentos em condutos,  escoamento laminar plenamente desenvolvido, escoamento turbulento, análise dimensional do escoamento em tubos.
18.Análise diferencial dos escoamentos: cinemática dos elementos fluídos, conservação da  massa e conservação da quantidade de movimento.
19.Equações de Navier-Stokes, dedução e soluções aproximadas.
20.Semelhança dinâmica: Teorema Pi de Bukingham, grupos adimensionais, modelos e semelhança.
21.Escoamento externo: conceitos de arrasto e sustentação em corpos rombudos e corpos carenados.
22.Noções de camada limite de um escoamento externo.
 
1. Introduction to fluids and fluid mechanics. 2. Fluid statics: concept of pressure and its field, hydrostatic force, pressure variation in a fluid. 3. Fluid dynamics: Newton's second law, static pressure, dynamic pressure, stagnation pressure, Bernoulli's equation, limitations for the use of Bernoulli's equation. 4. Fluid kinematics: velocity field, acceleration field, system and control volume. 5. Integral analysis with control volume: continuity equation, energy equation, and momentum equation. 6. Viscous flow in pipes: general characteristics of flow in conduits, fully developed laminar flow, turbulent flow, dimensional analysis of flow in pipes. 7. Differential analysis of flow: kinematics of fluid elements, conservation of mass, and conservation of momentum. 8. Navier-Stokes equations: derivation and approximate solutions. 9. Dynamic similarity: Buckingham Pi theorem, dimensionless groups, models, and similarity. 10. External flow: concepts of drag and lift on bluff bodies and streamlined bodies. 11. Introduction to boundary layer in external flow.
 
 
Avaliação
     
Método
Cada habilidade (H) será avaliada como segue: H1: Sala de aula com testes individuais quinzenais. H2. Sala de aula com provas individuais mensais. H2: Trabalhos em grupo com entrega de relatório. H3: Trabalhos em grupo com entrega de relatório.
Critério
Média aritmética de trabalhos, relatórios e seminários igual ou superior a 5,0 para aprovação.
Norma de Recuperação
Os critérios de avaliação da recuperação devem ser similares aos aplicados durante o semestre regular do oferecimento da disciplina; 1) A nota final (MF) do aluno que realizou provas de recuperação dependerá da média do semestre (MS) e da média das provas de recuperação (MR), como segue: a) MF=5 se 5 ≤MR ≤ (10 - MS); b) MF = (MS + MR) / 2 se MR > (10 – MS) c) MF = MS se MR < 5. 2) O período de recuperação das disciplinas deve se estender do início até um mês antes do final do semestre subsequente ao da reprovação do aluno em primeira avaliação.
 
Bibliografia
     
Principal:

1. HIBBELER R.C., Mecânica dos Fluidos. Pearson Education do Brasil Ltda, 1a Edição, 2017.

Complementar:

1. Fox, R.W.; McDONALD, A.T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à Mecânica dos Fluidos. LTC Editora Guanabara Dois S.A., Rio de Janeiro, 6a Edição, 2006.
2. MUNSON, B.R.; YOUNG, D.F.; OKIISHI, T.H..Fundamentos da Mecânica dos Fluidos. Tradução da 4a edição americana. Editora Edgard Blucher Ltda. São Paulo, 2002.
3. ÇENGEL, Y.A.; CIMBALA, J.M. Mecânica dos Fluidos Fundamentos e Aplicações. McGraw- Hill, São Paulo, 1o Edição, 2007.
4. POTER, M.C.; WIGGERT, D.C.. Mecânica dos Fluidos. Tradução da Terceira Edição Norte-Americana, Editora Thomson Pioneira, São Paulo, 2004.
5. BRUNETTI, M.. Mecânica dos Fluidos. Pearson Education do Brasil Ltda., São Paulo, 2005..
 

Clique para consultar os requisitos para SEM0403

Clique para consultar o oferecimento para SEM0403

Créditos | Fale conosco
© 1999 - 2024 - Superintendência de Tecnologia da Informação/USP