Mec√Ęnica dos fluidos ambiental I


TEA011, Engenharia Ambiental, 6 créditos, disciplina obrigatória, carga horaria: 90h

Professor: Tobias Bleninger (contato)
Horários e sala de aula: Segundas, Quartas e Sextas das 09:30-11:10h, Sala PM02, Centro Politécnico, UFPR
Horário de consultas: Por favor, agendar por email ou telefone (contato)


Ementa

Propriedades f√≠sicas. Hidrost√°tica. Cinem√°tica: escoamentos laminares e turbulentos, descri√ß√Ķes Lagrange e Euler. Tens√Ķes e taxas de deforma√ß√£o. Vorticidade. Condi√ß√Ķes de contorno. Hidrodin√Ęmica. Equa√ß√Ķes b√°sicas (massa, quantidade de movimento e energia) para volume de controle. Equa√ß√£o de Bernoulli. Equa√ß√Ķes diferenciais de transporte. Escoamento inv√≠scido, escoamento potencial, escoamento muito viscoso. Analise dimensional. Escoamento irrotacional.


Objetivos

Habilitar o compreendimento de fenoŐāmenos de escoamentos de fluidos no meio ambiente e em instalacŐßoŐÉes de controle e reducŐßaŐÉo de emissoŐÉes. Realizar e compreender modelos quantitativos. Realizar simula√ß√Ķes e utilizar ferramentas computacionais para c√°lculos e projetos de sistemas fluidos em movimentos


Programa/calend√°rio

No. Dia Data Conte√ļdo
1 seg. 18/02/2019  Introdução. Calendário. Temas. Motivação. (veja pdf e  filme 1, filme 2, filme 3)
2 qua. 20/02/2019 ¬†1) Defini√ß√Ķes e caracteriza√ß√£o de Fluidos.¬†Descri√ß√£o do meio cont√≠nuo.
3 sex. 22/02/2019 Propriedades físicas (pdf, SI no Brasil, exemplo de calculador de densidade, filme).
4 seg. 25/02/2019 Características de fluidos em contornos (capilaridade, tensão superficial)
5 qua. 27/02/2019  2) Hidrostática. Pressão em um fluido em repouso.
6 sex. 01/03/2019 Equação hidrostática e calculo de forças hidrostáticas.
seg. 04/03/2019 sem aula – carnaval
7 qua. 06/03/2019 sem aula – lista E1a online (pdf)
8 sex. 08/03/2019 Laborat√≥rio¬†1¬†(PF17): Medi√ß√Ķes de tens√£o superficial e massa especifica¬†e de press√£o (veja¬†filme, filme2).
9 seg. 11/03/2019 Empuxo, flutuabilidade e estabilidade de flutuação (lista E1c online (pdf)).
10 qua. 13/03/2019 Laborat√≥rio¬†2: Medi√ß√Ķes de estabilidade de flutua√ß√£o. For√ßas hidrost√°ticas (lista E1b online, pdf)
sex. 15/03/2019 Aulas tutoriais de monitoria Рexercícios e consultas em sala: Hidrostática (veja também p. 61-76 e p. 116-127 da apostila)
11 seg. 18/03/2019 ¬†Aplica√ß√Ķes e exerc√≠cios: Hidrost√°tica
12 qua. 20/03/2019 ¬†3) Cinem√°tica (Windtunnal APP). Descri√ß√Ķes Lagrange e Euler (notas em pdf). Descri√ß√Ķes de escoamentos (notas em pdf).
13 sex. 22/03/2019  Escoamentos uniformes e permanentes, laminares e turbulentos (pdf). Entrega E1
14 seg. 25/03/2019 ¬†Acelera√ß√Ķes. Movimento relativo. Taxas de deforma√ß√£o. Vorticidade. Rota√ß√£o.¬† (pdf)
15 qua. 27/03/2019 Discussão resultados E1. Escoamentos com e sem rotação, vórtice livre e vórtice forçado.
16 sex. 29/03/2019 Prova P1
17 seg. 01/04/2019  4) Volume de controle. Princípios de conservação. Equação básica de transporte. Equação de continuidade РBalanço de massa
18 qua. 03/04/2019   Laboratório: Visualização de escoamentos. Difusão e advecção.  Rotação. Medição de velocidade. ADV, Molinete (curva, pdf)
19 sex. 05/04/2019 5)¬†Equa√ß√Ķes constitutivas. Difus√£o e advec√ß√£o (pdf).
20 seg. 08/04/2019  Transferência de massa de um soluto e de calor, quantidade de movimento
21 qua. 10/04/2019 ¬†6) Hidrodin√Ęmica.¬†Equa√ß√£o de quantidade de movimento.
sex. 12/04/2019 Aulas tutoriais de monitoria Рexercícios e consultas em sala
22 seg. 15/04/2019  Fluidos incompressíveis e ideais: Equação de Euler.
23 qua. 17/04/2019 Equação de Bernoulli
sex. 19/04/2019 sem aula – sexta feira santa
21 seg. 22/04/2019 Aplica√ß√Ķes e exerc√≠cios: Euler e Bernoulli
22 qua. 24/04/2019  Balanço de quantidade de movimento
23 sex. 26/04/2019 7) Equação de Energia e Trabalho. Entrega E2
24 seg. 29/04/2019  Exercícios para equação de Energia e Trabalho.
qua. 01/05/2019 sem aula – dia de trabalho
25 sex. 03/05/2019 Discuss√£o resultados E2.
26 seg. 06/05/2019 Laborat√≥rio: Bernoulli: Medi√ß√Ķes em sistemas de tubula√ß√Ķes
27 qua. 08/05/2019 ¬†Exerc√≠cios para¬†equa√ß√Ķes integrais.
sex. 10/05/2019 Aulas tutoriais de monitoria Рexercícios e consultas em sala
28 seg. 13/05/2019 Prova P2
29 qua. 15/05/2019 ¬†8) Equa√ß√Ķes diferenciais: Conserva√ß√£o de massa
30 sex. 17/05/2019  Equação de Advecção e difusão
31 seg. 20/05/2019  Equação de Navier-Stokes
32 qua. 22/05/2019 ¬†Exerc√≠cios: Equa√ß√Ķes diferenciais e modelagem de sistemas (pdf)
33 sex. 24/05/2019 Solu√ß√Ķes¬†das equa√ß√Ķes diferenciais para problemas simplificados: Navier-Stokes
34 seg. 27/05/2019 Solu√ß√Ķes das equa√ß√Ķes diferenciais para problemas simplificados:¬†Equa√ß√£o de Advec√ß√£o e difus√£o.
35 qua. 29/05/2019 9) M√©todos experimentais (pdf). T√©cnicas de medi√ß√Ķes
36 sex. 31/05/2019  Analise dimensional (pdf)
37 seg. 03/06/2019  Leis de semelhança
38 qua. 05/06/2019  Exercícios leis de semelhança
sex. 07/06/2019 Aulas tutoriais de monitoria Рexercícios e consultas em sala
39 seg. 10/06/2019 Laboratório: Modelos reduzidos
40 qua. 12/06/2019 Projetos de Mec√Ęnica dos Fluidos Ambiental. Entrega E3
41 sex. 14/06/2019 Apresenta√ß√Ķes E3
42 seg. 17/06/2019 Apresenta√ß√Ķes E3
43 qua. 19/06/2019 Apresenta√ß√Ķes E3
44 sex. 21/06/2019 sem aula
45 sex. 28/06/2019 Prova Final

Provas

  • 2 Provas P1 e P2 (sem consulta)
  • 3 Exerc√≠cios de casa E1 e E2 (individual), E3 (em grupo com apresenta√ß√£o oral e argui√ß√£o)
  • Nota N = 1/4P1 + 1/4P2 + 1/8E1 + 1/8E2 + 1/4E3
  • ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† se N ‚Č• 7¬† ¬†aprovado com nota final NF¬†= N
  • ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† se N < 4¬† ¬†reprovado
  • ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† se 4 ‚ȧ N < 7 prova final F
  • ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† se (F+N)/2 ‚Č• 5 aprovado com nota final NF¬†= (F+N)/2
  • ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† se (F+N) < 5 reprovado
  • Presen√ßa: se faltas maior de 25%: reprovado

Referencias e informa√ß√Ķes adicionais

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