Equipamentos e Processos Térmicos

– Termodinâmica;

– Mecânica dos Fluidos;

– Transmissão de Calor.

A unidade curricular encontra-se organizada em aulas teóricas e teórico-práticas. As aulas teóricas são dedicadas à exposição e discussão das matérias lecionadas. Complementa-se as apresentações com documentação técnica, realizando-se ainda duas visitas ao Laboratório de Sistemas Térmicos para os alunos contactarem com os equipamentos e sistemas térmicos aí existentes.

As aulas teórico-práticas são utilizadas para a resolução de exercícios de aplicação.

Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos congruentes e aprofundados nas áreas da produção, transporte e utilização da energia térmica, e, em particular, que conheçam a constituição e compreendam o funcionamento dos diversos tipos de caldeiras e permutadores de calor, assim como tenham capacidade para instalar, operar e fazer a manutenção destes equipamentos. Pretende-se também que os alunos aprendam a realizar cálculos de combustão, a analisar gráficos de combustão e a efetuar balanços de energia. Esta unidade curricular contribui para a obtenção das seguintes competências específicas:

– Conhecer, compreender e saber aplicar as leis da termodinâmica e da transmissão de calor, incluindo a capacidade para efetuar balanços térmicos;

– Compreender o funcionamento e ter capacidade para instalar, operar e fazer a manutenção de máquinas térmicas em geral.

1. Combustão

Definição. Combustão completa e incompleta. Combustão estequiométrica. Excesso de ar. Combustíveis. Características dos principais combustíveis gasosos, líquidos e sólidos. Poderes caloríficos superior e inferior. Temperatura de inflamação. Equações da combustão. Análise e cálculos da combustão. Gráficos da combustão. Limites máximos das emissões gasosas.

2. Caldeiras

Definição e aplicações principais. Classificação e tipos. Constituição das caldeiras. Equipamento para caldeiras. Sistemas de combustão. Sobreaquecedores de vapor, atemperadores, reaquecedores, economizadores, pré-aquecedores de água e aquecedores de ar de combustão. Centrais de cogeração. Potência térmica total e útil. Perdas de energia e rendimento.

3. Permutadores de calor

Definição e campos de aplicação. Classificação. Tipos de permutadores: de tubos concêntricos, de corpo cilíndrico e feixe tubular, de placas, de tubos ou placas alhetados e regeneradores. Constituição. Acessórios. Seleção de permutadores. Potência calorífica de um permutador.

4. Balanços de energia

Balanços de energia numa central térmica.

Avaliação:

Exame final (80%) e trabalho de pesquisa (20%). Cada prova escrita é dividida em duas componentes, teórica e teórico-prática, com cotações de seis e dez valores, respetivamente. O trabalho de pesquisa é selecionado entre os diferentes temas propostos, sendo depois apresentado e discutido nas aulas teóricas. Aprovação condicionada à obtenção de uma classificação final global de 9,5 valores e de uma classificação positiva na prova de exame (8 valores), que terá sempre uma cotação de 16 valores. A classificação obtida no trabalho apenas é considerada quando o aluno participa ativamente na sua realização, está presente na aula em que o trabalho é apresentado e obtém uma classificação igual ou superior a 8 valores na prova escrita. Datas limites relativas aos trabalhos de pesquisa:

* Data limite para a formação dos grupos de trabalho – 11 de outubro

* Data limite para a entrega dos trabalhos - 18 de novembro

* Apresentação e discussão dos trabalhos prevista para as últimas 4 aulas teóricas

Alunos de Erasmus: Exame final (90%) e trabalho de pesquisa (10%). Cada prova escrita é dividida em duas componentes, teórica e teórico-prática, com cotações de oito e dez valores, respetivamente. O trabalho de pesquisa é selecionado entre os diferentes temas propostos e tem uma cotação de 2 valores. Aprovação condicionada à obtenção de uma classificação final global de 9,5 valores e de uma classificação positiva na prova de exame (9 valores), que terá sempre uma cotação de 18 valores. A classificação obtida no trabalho apenas é considerada quando o aluno obtém uma classificação igual ou superior a 9 valores na prova escrita. Data limite para a entrega do trabalho - 18 novembro.

Avaliação periódica da componente teórica: Realização de 3 mini-testes teóricos ao longo do semestre;

- a cotação de cada mini-teste é de 2 valores (2/20 valores);

   alunos de Erasmus: 1º mini-teste (2/20 valores), 2º mini-teste (3/20 valores) e 3º mini-teste (3/20 valores);

- esta metodologia só é aplicável aos alunos que participem em pelo menos 11 das 15 aulas teóricas do semestre (+/- 75% da totalidade das aulas teóricas) (15 semanas, 15 aulas; assim, só no final do semestre se saberá quais os alunos admitidos);

- os alunos admitidos à avaliação teórica por mini-testes podem, se assim o entenderem, ficar dispensados da realização da parte teórica nos exames finais (normal, recurso e especial);

- os mini-testes serão realizados na aula teórica da semana seguinte à conclusão da exposição teórica do capítulo em apreço.

Na parte teórica do exame não são autorizados nenhuns elementos de consulta. Na parte prática são autorizadas tabelas e diagramas colocados na respetiva pasta da U.C. na plataforma InforEstudante. Não é permitido o uso de “smartwatches” e de “smartphones”, que têm de permanecer desligados durante o exame.

NAO