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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
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| UNIDADE: INSTITUTO DE QUÍMICA | ||
| DEPARTAMENTO: DEPTO. DE OPERACOES E PROJETOS INDUSTRIAIS | ||
| DISCIPLINA: Fenômenos de Transporte I | ||
| CARGA HORÁRIA: 60 | CRÉDITOS: 4 | CÓDIGO: QUI08-17377 |
| MODALIDADE DE ENSINO: Presencial | TIPO DE APROVAÇÃO: Nota e Frequência | |
| STATUS | CURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S) |
| Obrigatória | QUI - Engenharia Química (versão 6) QUI - Engenharia Química (versão 7) |
| TIPO DE AULA | CRÉDITO | CH SEMANAL | CH TOTAL |
| Teórica | 4 | 4 | 60 |
| TOTAL | 4 | 4 | 60 |
EMENTA:
Introdução à mecânica dos fluidos: relação entre termodinâmica e fenômenos de transporte, conceito de
fluido, escoamento laminar e turbulento, importância da mecânica dos fluidos para a Engenharia Química
? Pressão e estática dos fluidos: natureza da pressão, barômetro, manometria, empuxo. Aplicações
? Balanço global de energia mecânica: classificação dos escoamentos, definições de pressão (estática, dinâmica
e de estagnação), dedução da equação de Bernoulli e análise das limitações para sua utilização. Aplicações.
? Introdução ao comportamento dos fluidos: lei da viscosidade de Newton, fluidos newtonianos e suas
propriedades, fluidos não newtonianos (classificação e descrição dos principais comportamentos reológicos)
? Análise diferencial do escoamento: equação da continuidade e equação da conservação da quantidade de
movimento, equações de Navier-Stokes em diferentes sistemas de coordenadas
? Soluções aproximadas das equações de Navier-Stokes: escoamento invíscido (linhas de corrente e suas
propriedades), escoamento irrotacional (escoamento potencial), camada limite (equacionamento de Prandtl e
resolução de Blasius).
? Turbulência: médias temporais, viscosidade turbulenta e comprimento de mistura, escoamento turbulento em
tubo liso, perfil universal de velocidade.
? Escoamento externo viscoso: atrito de superfície e de forma (arraste e sustentação), escoamento sobre
cilindros e esferas (distribuição de pressão)
? Análise dimensional e semelhança: teorema p de Buckingham, adimensionalização de equações, similaridades
geométrica, cinemática e dinâmica, similaridade incompleta
? Escoamento viscoso em tubulações: balanço de energia mecânica em fluidos reais, fator de atrito, perdas de
carga distribuídas e localizadas, cálculo de potência de bomba, análise de sistemas de escoamento envolvendo
bombas centrífugas (curva característica e curva do sistema), escoamento em dutos não circulares, sistemas
com múltiplos tubos, escoamento compressível.
OBJETIVO(S):
Apresentar os fundamentos da Mecânica dos Fluidos, mais especificamente, os conceitos básicos de transporte de
quantidade de movimento envolvendo escoamento de fluidos no âmbito da Engenharia Química, bem como em
aplicações como na modelagem e no projeto de tubulações industriais e de máquinas de fluxo
BIBLIOGRAFIA: B.R. Munson, D.F. Young, T.H. Okiishi, Fundamentos da Mecânica dos Fluidos. 1a. Ed., Blücher, 2004.
R. W. Fox E A. T. Mcdonald, P. J. Pritchard, Introdução à Mecânica dos Fluidos, 9a Ed., LTC, 2018.
J. R. Welty; R. E. Wilson E C. C. Wicks, Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer, 5th Edition, John
Wiley et Sons, 2008.
M. F. White, Fluid Mechanics, 8th Edition, McGraw Hill, 2015.
R. B. Bird, W. E. Stewart and E. N. Ligthfoot, Fenômenos de Transporte, 2a Ed., LTC, 2004.
Y. çengel, J. Cimbala, Fluid Mechanics Fundamentals and Applications, McGraw Hill, 3rd Edition, 2012.