Ementa Máquinas de Fluxo

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DISCIPLINA: Máquinas de Fluxo
I – EMENTA
Teoria elementar de rotores; 
Perdas de energia e características de desempenho de máquinas de fluxo;
Análise dimensional e de semelhança aplicada a máquinas de fluxo; 
Bombas: classificação, descrição, aplicações e seleção; 
Turbinas Hidráulicas; 
Curvas de rendimentos das máquinas de fluxo; 
Ventiladores: classificação, aplicações e seleção; 
Cavitação em máquinas de fluxo.
II - OBJETIVOS GERAIS
Compreender o funcionamento das máquinas de fluxo, bem como introduzir a base técnica necessária à execução do projeto destes equipamentos.
Projetar e especificar sistemas com máquinas de fluxo e otimizar potências e rendimentos dessas instalações.
III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Desenvolver a capacidade do aluno tanto na interpretação quanto no funcionamento das máquinas hidráulicas: bombas e turbinas. 
Estudar as bombas de deslocamento, as bombas rotativas e as bombas centrífugas.
Selecionar para aplicação correta o tipo adequado de bomba em uma instalação de bombeamento.
Levantar e interpretar as curvas características para as bombas centrífugas radiais e axiais.
Estudar e compreender o funcionamento de turbinas e ventiladores.
Estudar os diversos equipamentos hidromecânicos das usinas hidrelétricas e as bases de cálculo dos mesmos.
IV – COMPETÊNCIAS
Compreender os princípios da teoria elementar de rotores, com análise de perdas de energia e características de desempenho de máquinas de fluxo.
Calcular e dimensionar bombas, incluindo classificação, descrição, aplicações e seleção. 
Calcular e dimensionar turbinas hidráulicas; curvas de rendimentos de máquinas de fluxo e ventiladores. 
Calcular e dimensionar cavitação em máquinas de fluxo. 
Determinar e dimensionar máquinas hidráulicas: bombas e turbinas. 
Levantar e interpretar as curvas características para as bombas centrífugas radiais e axiais. 
Determinar a viabilidade técnica, econômica e ambiental das soluções propostas para os diversos equipamentos hidromecânicos das usinas hidrelétricas. 
Estar apto a selecionar bombas de deslocamento, bombas rotativas e bombas centrífugas. 
Projetar mediante o uso de equações, diagramas e tabelas. 
Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais para conceber, projetar e analisar problemas.  
Supervisionar a operação e a manutenção de máquinas de fluxo e ventiladores, atentando para a exigência de sustentabilidade; estar apto a prestar assistência, assessoria e consultoria, ser o responsável por vistoria, perícia, avaliação, monitoria, arbitramento, laudo, parecer técnico e auditoria. 
Estar habilitado para promover treinamento, ensino, pesquisa, desenvolvimento, análise, experimentação, ensaio e divulgação técnica. 
V - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Bombas: Classificação, tipos, aplicações;
 Bomba de pistão. Bomba de engrenagem. Bomba Centrífuga;
 Instalações de recalque: alturas geométricas e manométricas;
 Cálculo das perdas de carga e da potência desenvolvida;
 Equação fundamental das bombas centrífugas. Teoria de Euler;
 Rotação específica. Seleção do tipo do rotor da bomba e principais dimensões.
 Principais componentes da bomba centrífuga. Caixa espiral, eixo, selo mecânico;
 Verificação quanto à cavitação. NPSH disponível e requerido. Coeficiente de Thoma, altura de sucção para evitar cavitação.
 Dimensionamento da tubulação;
 Seleção de bombas, curvas e associações em série e paralelo;
 Curva da Tubulação. Rendimento total do sistema. Análise da variação das diversas curvas características de uma bomba centrífuga.
 Turbinas: Tipos e classificações das turbinas hidráulicas.
 Potência hidráulica energia e potência de um fluido;
 Condutos forçados - sobre pressão e golpe de aríete;
 Principais tipos e utilização de turbinas: Francis, Kaplan e Pelton;
 Principais componentes embutidos no concreto para as turbinas hidráulicas;
 Seleção da turbina a ser instalada pelos critérios da rotação específica.
 Laboratório
 Ensaios de cavitação;
 Projeto mecânico de uma máquina de fluxo: bomba ou turbina.
VI - ESTRATÉGIA DE TRABALHO
Aulas teóricas ministradas preferencialmente em metodologia ativa de ensino, apoiadas nas diretrizes do plano de ensino. O desenvolvimento dos conceitos e conteúdos ocorre com apoio da bibliografia, exercícios, textos complementares e sugestão de atividades extracurriculares, quando possível. 
Com o objetivo de aprofundar o conteúdo programático e o incentivo à pesquisa, o docente pode utilizar recursos como: artigos científicos, trabalhos individuais ou em grupo e outras atividades, que permitam aos alunos compreenderem na prática a teoria apresentada.
VII – AVALIAÇÃO
De acordo com o regimento da UNIP.
VIII – BIBLIOGRAFIA
Bibliografia Básica
HENN, E. A. L. Máquinas de Fluido, 2ª ed., Ed. Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria - RS, 2006.
LIMA, E. P. C. Mecânica das Bombas. Editora Interciência, RJ, 2003.
SOUZA, Z. Dimensionamento de Máquinas de Fluxo: Turbinas, Bombas, Ventiladores. Editora Edgard Blücher Ltda. 4ª ed., SP, 1991.
Bibliografia Complementar
ABNT- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. “NBR - 10462: BOMBA CENTRÍFUGA NAVAL - ENSAIO DE CAVITAÇÃO - MÉTODO DE ENSAIO. 1988.
McDONALD, A. T.; FOX, R. W.; PRITCHARD, P. J. Introdução A Mecânica Do Dos Fluidos.  6ª ed., Editora LTC, RJ, 2006.
TELLES, P. C. DA S. Tubulações Industriais: Materiais, Projeto e Montagem.  9ª ed., Editora LTC, RJ, 2001.
WHITE, FRANK M. Mecânica Dos Fluidos, Editora MCGRAW HILL - ARTMED,2010
BISTAFA, SYLVIO R. .Mecânica Dos Fluidos Noções E Aplicações, Editora EDGARD BLUCHER. 2010.