CURSO

Engenharia Mecânica

ESTRUTURA CURRICULAR

Engenharia Mecânica Par046/22

PROFESSOR

Valdeci Jose Costa

DISCIPLINA

Nome

Cód.

Sem.

Créditos

C. Horária

Mecânica dos Fluidos

0-19849

5º

4

80

EMENTA

Conceitos fundamentais. Estática dos fluídos. Cinemática de fluídos. Equação da energia para

regime permanente. Equação da quantidade de movimento para regime permanente. Análise

dimensional e semelhança. Escoamento interno viscoso incompressível. Fluidodinâmica.

Formulações integral e diferencial de leis de conservação. Escoamento compressível. Práticas extensionistas integradoras e articuladas de acordo com o perfil do egresso.

OBJETIVO GERAL

Desenvolver no acadêmico a habilidade de sistematização, interpretação e abstração dos conteúdos propostos, buscando a solidificação e aplicação de conhecimentos adquiridos em problemas práticos relacionados as áreas de concentração do curso e rotineiros nos setores da economia. Estabelecer as devidas relações entre os conteúdos estudados com as demais áreas de conhecimento do curso.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Abstrair conceitos básicos relativos à disciplina. 2. Aplicar corretamente as equações de conservação a problemas propostos. 3. Definir corretamente as grandezas adimensionais utilizadas na solução de problemas práticos. 4. Resolver corretamente problemas de aplicação a situações rotineiras ligadas ao escoamento de fluidos, compressíveis e incompressíveis. 5. Abstrair os conceitos ligados a disciplina de modo a explicar a física das situações reais ligadas ao tema. 6. Possibilitar ao acadêmico o contato com temas relevantes ligados a mecânica de fluidos, bem como torná-los aptos a entender problemas desta natureza aplicados a área de engenharia. 7. Resolver corretamente os problemas propostos, demonstrando rigor de raciocínio e precisão nos cálculos.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

UN.

CONTEÚDOS

C.H.

1

1. Introdução
1.1 Conceitos fundamentais
1.2 Tensão de cisalhamento, viscosidade
1.3 Massa e peso específico
1.4 Fluido ideal e escoamento incompressível
1.5 Equação de estado dos gases ideais.

8

2

2. Estática dos Fluidos.
2.1 Introdução, Conceitos e definições em hidrostática
2.2 Medidores e unidades de pressão.
2.3 Teorema de Stevin, Lei de Pascal e Empuxo
2.4 Força numa superfície plana submersa.

6

3

3. Cinemática dos fluidos.
3.1 Escoamentos em regime transiente e permanente.
3.2 Escoamentos em regime laminar e turbulento.
3.3 Velocidade média e vazão mássica.
3.4 Conservação da massa.
3.5 Velocidade e aceleração nos escoamentos de fluidos.

6

4

4. Conservação da Energia.
4.1 Conservação da Energia Mecânica – Equação de Bernoulli.
4.2 Equação da energia para um fluido real (Equação geral de conservação da energia).
4.3 Potência e rendimento.
4.4 Interpretação da perda de carga.

8

5

5. Conservação da quantidade de movimento
5.1 Equação de conservação da quantidade de movimento
5.2 Forças em superfícies sólidas em movimento

8

6

6. Análise dimensional
6.1 Análise dimensional – semelhança
6.2 Números adimensionais
6.3 Planejamento de Experimentos

2

7

7. Escoamento incompressível em condutos forçados – Regime permanente
7.1 Definições
7.2 Perda de carga distribuída
7.3 Perda de carga localizada
7.4 Instalações de recalque
7.5 Linhas de energia e piezométrica

6

8

8. Noções de Instrumentação para medida das propriedades dos fluidos e dos escoamentos.

4

9

9. Escoamentos externos
9.1 Força de arrasto de superfície
9.2 Força de arrasto de forma ou pressão
9.3 Força de arrasto total
9.4 Força de sustentação

4

10

10. Equações de conservação na forma integral
10.1 Conservação da massa para um volume de controle
10.2 Equação da quantidade de movimento para um volume de controle
10.3 Equação da energia para um volume de controle

4

11

11. Equações de conservação na forma diferencial
11.1 Conservação da massa
11.2 Equações de Navier-Stokes

8

12

12. Escoamento compressível.
12.1 Equações básicas.
12.2 Escoamento subsônico.
12.3 Escoamento isoentrópico.
12.4 Onda de choque.
12.5 Escoamento adiabático com atrito.

12

13

13. Transferência de massa.
13.1. Lei de Fick para difusão molecular.
13.2. Equação da difusão de massa.

4

TOTAL DE HORAS

80 h

Estratégias:

SISTEMÁTICA DE AVALIAÇÃO

CONHECIMENTOS

Provas escritas.

HABILIDADES

Raciocínio rápido e eficiente, habilidade da pesquisa e empreendedorismo nas atividades e atitudes. Cientificidade e capacidade de trabalho em grupo ou individual.

ATITUDES

Colaboração e envolvimento com o grupo, iniciativa, participação, mostrar atitudes positivas diante dos trabalhos e exercícios propostos pelo professor dentro e fora de sala de aula, disciplina, assiduidade e respeito.

OUTRAS

**

DATAS PREVISTAS

Avaliação

Unidades

C

H

A

Valor

Data

Recuperação

Sim

Data

Avaliação 1

1, 2, 3, 4 e 5

x

x

x

3.0

A definir

x

A definir

Avaliação 2

6, 7, 8, 9, 10 e 11

x

x

x

3.0

A definir

x

A definir

Avaliação 3

12 e 13

x

x

x

3.0

A definir

Integrativa

Todas

x

x

x

1.0

A definir

 BIBLIOGRAFIA BÁSICA

1

BRUNETTI, Franco. Mecânica dos fluidos. 2. ed. Pearson Prentice Hall, 2008. 431 p. ISBN 9788576051824

2

FOX, Robert W.; PRITCHARD, Philip J.; MCDONALD, Alan T. Introdução à mecânica dos fluidos. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010. 710 p. ISBN 9788521617570

3

BIRD, R. Byron; STEWART, Warren E.; LIGHTFOOT, Edwin N. Fenômenos de transporte. 2. ed. São Paulo: LTC, 2011. 838 p. ISBN 8521613938

 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

1

CENGEL, Yunus A; CIMBALA, John M. Mecânica dos fluidos. 3. Porto Alegre: AMGH, 2015. 1 recurso online. ISBN 9788580554915.

2

POTTER, Merle C. Mecânica dos fluidos. Porto Alegre: Bookman, 2018. 1 recurso online. ISBN 9788582604540.

3

MUNSON, Bruce R; YOUNG, Donald F; OKIISHI, Theodore H. Fundamentos da mecânica dos fluídos. São Paulo: Blucher, 2004. 1 recurso online. ISBN 9788521215493.

4

BISTAFA, Sylvio R. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Blucher, 2017. 1 recurso online. ISBN 9788521210337.

5

WHITE, Frank M. Mecânica dos fluidos. 8. Porto Alegre: ArtMed, 2018. 1 recurso online. ISBN 9788580556070.

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