gne270_-_fenomenos_de_transporte_i_-_32a_-_2020_1 (2)

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
PLANO DE ENSINO
Dados do Componente Curricular
Código: GNE270 Nome: Fenômenos de Transporte I
Carga Horária Total: 68 Carga Horária Teórica: 68 Carga Horária Prática: 0
Dados da Oferta de Disciplina
Semestre: 2020/1 Turma: 32A Docente Principal: IARA HERNANDEZ RODRIGUEZ
Docente Responsável: IARA HERNANDEZ RODRIGUEZ
Atividades Avaliativas: Atividades de estudo remoto: 50%; Prova presencial: 50%;
Dados da Ementa
Ementa:
Introdução e conceitos básicos. Estática dos fluidos. Equações básicas na forma integral. Análise diferencial do escoamento de
fluidos. Escoamento de fluidos não-viscosos. Análise dimensional e semelhança. Escoamento interno de fluidos viscosos.
Escoamento externo de fluidos viscosos e introdução à teoria da camada limite.
Conteúdo Programático:
1. Introdução e Conceitos Básicos
1.1. Definição de um Fluido
1.2. Equações Básicas
1.3. Métodos de Análise
1.3.1. Sistema e Volume de Controle
1.3.2. Abordagem Diferencial e Integral
1.3.3. Métodos de Descrição
1.4. Fluido como um Contínuo
1.5. Campo de Velocidade
1.6. Campo de Tensões
1.7. Viscosidade
1.8. Descrição e Classificação de Escoamentos de Fluidos
2. Estática dos Fluidos
2.1 A Equação Básica da Estática dos Fluidos
2.2 Variação de Pressão em um Fluido Estático
2.2.1 Barômetros
2.2.2 Manômetros
2.3 Empuxo e Estabilidade
3. Equações Básicas na Forma Integral
3.1 Leis Básicas para um Sistema
3.1.1 Conservação de Massa
3.1.2 Segunda Lei de Newton
3.1.3 A Primeira Lei da Termodinâmica
3.2 O Teorema do Transporte de Reynolds
3.3 Conservação da Massa
3.4 Equação da Quantidade de Movimento
3.5 Conservação da Energia
4. Análise Diferencial do Escoamento de Fluidos
4.1 Conservação da Massa
4.2 Aceleração de uma Partícula Fluida em um Campo de Velocidade
4.3 Equação da Quantidade de Movimento
4.3.1 Forças Atuando sobre uma Partícula Fluida
4.3.2 Equação Diferencial da Quantidade de Movimento
4.3.3 As Equações de Navier-Stokes
4.4 Escoamento Laminar Completamente Desenvolvido
4.4.1 De um Líquido sobre uma Superfície Plana Inclinada
4.4.2 Escoamento laminar viscométrico entre cilindros coaxiais
4.4.3 Entre Placas Paralelas Infinitas
4.4.3.1 Ambas as Placas Estacionárias
4.4.3.2 Escoamento de Couette
4.4.4 Escoamento em um Tubo (Hagen-Poiseuille)
5. Escoamento de Fluidos Não-viscosos
5.1 A Equação de Euler
5.2 A Equação de Bernoulli ? Integração da Equação de Euler ao Longo de uma Linha de Corrente
5.3 Pressões Estática, de Estagnação e Dinâmica
5.3.1 Tubo de Pitot
5.4 A Equação de Bernoulli Interpretada como uma Equação de Energia
5.5 Linha de Energia e Linha Piezométrica
5.6 Medidores de Vazão
5.6.1 A Placa de Orifício
5.6.2 O Bocal Medidor
5.6.3 O Venturi
6. Análise Dimensional e Semelhança
6.1 As Equações Diferenciais Básicas Adimensionais
6.2 O Teorema Pi de Buckingham
6.3 Grupos Adimensionais Importantes na Mecânica dos Fluidos
6.4 Modelagem e Similaridade
7. Escoamento Interno de Fluidos Viscosos
7.1 Cálculo da Perda de Carga
7.2 Perdas Maiores: Fator de Atrito
7.3 Perdas Menores
8. Escoamento Externo de Fluidos Viscosos e Introdução à Teoria da Camada Limite
8.1 O Conceito de Camada Limite
8.2 Escoamento em Torno de Corpos Submersos
Bibliografia Básica:
1. FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P. J. Introdução à mecânica dos fluidos. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2014.
871 p. ISBN 9788521623021.
2. ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações. 3. ed. Porto Alegre, RS: AMGH Ed., 2015.
990 p. ISBN 9788580554908.
3. POTTER, M. C. et al. Mecânica dos fluidos. São Paulo, SP: Cengage Learning, 2015. 711 p. ISBN 9788522115686.
Bibliografia Complementar:
1. WHITE, F.M., Mecânica dos Fluidos, 6ª Edição, Porto Alegre, RS: AMGH Ed., 880p., 2011. 880 p. ISBN 9788563308214.
2. WELTY, J.R., WICKS, C.E. AND WILSON, R.E., Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer, 4th ed. New York, NY:
J. Wiley, 2001. 759 p. ISBN 0471381497.
3. MUNSON, B. Roy; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da mecânica dos fluidos. São Paulo, SP: Blucher, 2004. 571 p.
ISBN 9788521203438.
4. BIRD, R. B.; STEWARD, W. E.; LIGHTFOOT, E. N. Fenômenos de Transporte. 2ª ed., Rio de Janeiro: LTC, 2004. 838 p. ISBN
8521613938.
5. POST, S. Mecânica dos Fluidos Aplicada e Computacional. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2013. 402 p. ISBN 9788521620990.
Dados do Plano de Ensino
Versão: 2ª Data de Cadastro: 27/05/2020 - 09:36:19
Objetivos:
Entender os fundamentos do transporte de fluidos e de fluidos em repouso e saber aplicá-los na solução de problemas práticos da
engenharia.
Metodologia de Ensino e Formas de Aferição da Frequência:
O estudo do conteúdo da disciplina será dividido em duas etapas: uma etapa de estudo remoto emergencial (ERE) e uma etapa de
estudo presencial. 
O ERE estará composto por uma série de atividades com orientações detalhadas em roteiros de estudos orientados (REO). As
atividades descritas no REO se constituirão de indicação de material teórico e atividades de fixação do conteúdo. Para isso,
teremos livros e material de referência, participação em fóruns, vídeos com resolução de exemplos e exercícios propostos para
resolução.
Quando ocorrer a liberação, pelas autoridades competentes, será realizada a etapa de ensino presencial. Nesta etapa, será feita
uma revisão e complementação dos tópicos mais relevantes do conteúdo da disciplina através de aulas expositivas com a ajuda
dos recursos didáticos rotineiramente utilizados.
Estratégias de Recuperação de Estudantes de Menor Rendimento:
Atendimento semanal via fórum no campus virtual, para a devida orientação aos alunos e solução de dúvidas. Será ofertada uma
avaliação adicional ao final do período independente do percentual de reprovados de acordo com o Art. 13 da CEPE Nº 059/2020.
Cronograma de Atividades
Semana Data Descrição
1 02/03/2020 Introdução e apresentação da disciplina. Conceitos básicos da Mecânica dos fluidos
2 09/03/2020 Estática dos Fluidos
3 16/03/2020 Equações Básicas na Forma Integral. Leis Básicas para um Sistema. O Teorema do
Transporte de Reynolds
4 01/06/2020 Revisão: conceitos básicos e estática dos fluidos
5 08/06/2020 Revisão: conceitos básicos e estática dos fluidos
6 15/06/2020 Equações básicas na forma integral
7 22/06/2020 Equações básicas na forma integral
8 29/06/2020 Análise diferencial do escoamento de fluidos
9 06/07/2020 Análise diferencial do escoamento de fluidos
10 13/07/2020 Escoamento de fluidos não-viscosos
11 20/07/2020 Escoamento de fluidos não-viscosos
12 27/07/2020 Análise dimensional e semelhança. Escoamento interno de fluidos viscosos
13 03/08/2020 Análise dimensional e semelhança. Escoamento interno de fluidos viscosos
14 10/08/2020 Revisão de conteúdo
15 17/08/2020 Revisão de conteúdo
16 24/08/2020 Revisão de conteúdo
17 31/08/2020 Semana para aplicação de prova
18 07/09/2020 Semana para aplicação de prova adicional