Hidráulica Geral I

Conhecimentos de matemática e física obtidos nas unidades curriculares dos semestres anteriores.

Nas aulas teórico-práticas usa-se uma metodologia que consiste em fazer uma introdução teórica, seguindo-se a realização de exercícios práticos de aplicação. Os exercícios retratam situações reais, familiarizando os alunos com o modo de aplicação da mecânica dos fluidos à resolução de problemas de engenharia. Na apresentação teórica usa-se o método expositivo e inquisitivo. Nas aplicações práticas explica-se a resolução de alguns casos e depois incentivam-se os alunos a resolver outros casos, por si mesmos. Nas aulas laboratoriais são realizados diversos ensaios, com valor didático, permitindo ao aluno confrontar a teoria com os resultados práticos obtidos.

É objetivo desta unidade curricular facultar a formação básica em mecânica dos fluidos (a complementar na unidade curricular de Hidráulica Geral 2), necessária para o exercício da atividade de Engenheiro no domínio do planeamento, projeto e gestão de sistemas hidráulicos.

É esperado que o aluno, após obter aproveitamento na unidade curricular, seja capaz de:

– resolver problemas no domínio da hidrostática;

– analisar, conceber e dimensionar instalações simples de escoamentos em pressão contendo ou não turbomáquinas hidráulicas;

– avaliar os esforços gerados pelos escoamentos nas suas fronteiras sólidas e respetivas estruturas de suporte ou amarração.

1. PROPRIEDADES DOS FLUIDOS: Forças exteriores; Compressibilidade; Viscosidade; Tensão superficial; Tensão de saturação.

2. HIDROSTÁTICA: Lei hidrostática de pressões; Manómetros; Impulsões hidrostáticas em superfícies planas e curvas; Flutuabilidade.

3. HIDROCINEMÁTICA: Trajetórias e linhas de corrente; Classificação dos escoamentos; Equação da continuidade.

4. CONCEITOS E PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DA HIDRODINÂMICA: Teorema de Bernoulli; Linhas piezométrica e de energia; Variação da cota piezométrica na normal às linhas de corrente; Movimentos irrotacionais; Camada limite. Separação.

5. ESTUDO GLOBAL DOS ESCOAMENTOS LÍQUIDOS: Teorema de Bernoulli generelizado; Potência hidráulica – Bombas e turbinas; Teorema de Euler.

6. LEIS DE RESISTÊNCIA DOS ESCOAMENTOS UNIFORMES: Tensão tangencial na fronteira sólida; Escoamentos laminares uniformes; Leis de resistência dos escoamentos turbulentos; Leis de resistência empíricas para o regime turbulento.

NAO