Mecânica dos Fluídos I

Objetivos

A UC é complementar à UC de Mecânica dos Fluidos I, e tem por objetivo fornecer os fundamentos físicos associados à dinâmica de escoamentos de fluidos a número de Reynolds elevado, incluindo os escoamentos de camada limite, incluindo escoamentos turbulentos completamente desenvolvidos, com especial enfase em escoamentos parietais. A UC aborda também a nível introdutório o escoamento compressível unidimensional e adiabático.

Programa

Escoamentos a números de Reynolds moderados: escoamento num cilindro circular; Características de escoamentos a número de Reynolds elevado: escoamentos invíscidos: equações de Euler; Camadas limites: escoamento de Blasius sobre uma placa plana lisa, espessura de deslocamento, Equação de Von-Kármán, método aproximado de VonKármán-Pohlhausen, Soluções de semelhança de Falkner-Skan, Separação de camada limite, Camadas limites
axissimetricas, Esteira afastada de corpos sem sustentação, camadas de corte livres, camadas limite não estacionárias; Escoamentos turbulentos: características de escoamentos turbulentos, tensões de Reynolds, energia cinética turbulenta, cascata de energia, Turbulência parietal: analise do escoamento turbulento num canal, dados experimentais em canais e condutas: flutuações, estruturas turbulentas. Camadas de corte livres turbulentas;
Escoamento compressível estacionário: escoamento de Couette compressível: parede adiabática. velocidade do som.
Golpe de ariete.

Métodos de Ensino

Trabalho Computacional (25%), trabalho experimental (25%), exame final (50%).

Bibliografia

Mecânica dos Fluidos II: Introdução à fenomenologia e modelação de escoamentos turbulentos, Carlos B. da Silva,
2014, Secção de Folhas, IST; "Fluid Mechanics", F.M. White, 2016, 8th edition, McGraw-Hill; "Incompressible Flow",
Ronald L. Panton, 2013, 4th edition, Wiley

Método de Avaliação

• Exame - 50 %
• Trabalho Computacional - 25 %
• Trabalho Experimental - 25 %