Máquinas Hidráulicas

Conhecimentos de Mecânica dos Fluidos (Unidade Curricular de base).

Aulas Teóricas: Aulas convencionais com exposição dos conteúdos programáticos através de meios audiovisuais.
Aulas Teórico-Práticas: Resolução de problemas teórico-práticos. É ainda disponibilizado aos alunos um conjunto de problemas suplementares para apoio às horas de estudo não acompanhado.
Avaliação: Exame final (75%) e trabalho de pesquisa (25%). Cada prova escrita é dividida em duas componentes, teórica e teórico-prática, com cotações de cinco 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 9,5 valores e de uma classificação positiva na prova de exame que terá sempre uma cotação de 15 valores.

Proporcionar uma perspectiva ampla sobre os diversos tipos de Máquinas Hidráulicas/Turbomáquinas. Transmitir os fundamentos teóricos necessários para a caracterização das máquinas estudadas – bombas, ventiladores e turbinas -, para o conhecimento dos princípios de funcionamento e para a definição dos parâmetros orientadores de selecção.

1. Introdução: Definição de Turbomáquina. Classificação das Turbomáquinas. Disposições fundamental e geométrica.
2. Análise Dimensional: Teoria da Semelhança. Semelhança geométrica, cinemática e dinâmica. Análise dimensional. Teorema de Buckingham. Variáveis de controlo. Coeficientes adimensionais.
3. Características globais de funcionamento: Rendimento global de turbinas e bombas. Família de máquinas geometricamente semelhantes. Velocidade específica. Máquinas Padrão. Definição da geometria. Diagrama de Cordier. Curvas características de funcionamento. Curva característica da TM e da instalação. Ponto de funcionamento. Parábola dos pontos equivalentes.
4. Cavitação: Cavitação em bombas e turbinas. Altura de aspiração disponível. Altura da instalação. Coeficientes adimensionais em cavitação. Valores típicos de Si. Efeitos da cavitação.
5. Turbinas: Pelton, Francis e Kaplan. Órgãos constituintes.
6. Turbobombas: Alturas manométrica e útil de elevação. Potências. Selecção de bombas.

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