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PLANO DE ENSINO Máquina de fluxo...

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

Criada pela Lei no 10.435 – 24/04/2002

PLANO DE ENSINO – EME016 – Máquinas de Fluxo

Modalidade

Presencial

Ano

2013

DOCENTE

CARGA HORÁRIA

Rogério Fernandes Brito

128

Regime

Carga Horária

Número de Aulas/Semana

TEÓRICA

PRÁTICA

1º SEMESTRE

2º SEMESTRE

PRESENCIAL

DISTÂNCIA

PRESENCIAL

DISTÂNCIA

TEÓRICA

PRÁTICA

TEÓRICA

PRÁTICA

Semestral

96

-

32

-

-

-

-

-

Ementa

Generalidades sobre Máquinas de Fluxo (MF). Classificação das Máquinas de Fluxo. Elementos Mecânicos e Elementos Cinemáticos. Semelhança Aplicada às MF. Equações Fundamentais das MF. Análise do Escoamento em MF. Perdas e Rendimentos. Cavitação em MF. Comportamento de Máquinas de Fluxo. Seleção e Especificação de MF. Dimensionamento Básico de Componentes de MF. Noções de Regulagem de MF. Parte Prática: Instalações, Elementos Mecânicos Construtivos e Ensaios de Máquinas de Fluxo Hidráulicas.

Objetivos

1) Motivar o aluno para o estudo das Máquinas de Fluxo, apresentando sua classificação como também seu campo de aplicação, dando ao futuro Engenheiro Mecânico uma indicação da importância deste tipo de máquina, no contexto da engenharia, e mostrando como a mesma estará relacionada com o dia a dia de sua atividade profissional.

2) Introduzir o aluno nos conceitos e métodos de análise do escoamento em Máquinas de Fluxo, visando: (a) A solução imediata de problemas desta disciplina; (b) Aplicações futuras em assuntos específicos do curso de Engenharia Mecânica: Centrais hidráulicas, Ventilação, Refrigeração, Lubrificação, Circuitos Hidropneumáticos, etc.

Bibliografia Básica

1.0

BRAN, R. SOUZA Z. Máquinas de Fluxo Turbinas, Bombas e Ventiladores, 2ª Ed. Ao livro Técnico S A.1984.

2.0

PFLEIDERER, C. PETERMANN, H. Máquinas de Fluxo 4ª Ed. Livros Técnicos e Científicos Editora S A 1979.

Bibliografia Complementar

1.0

Macyntire, A.J. Bombas e Instalações de Bombeamento, Editora Guanabara Dois S.A.

2.0

WHITE, F.M. Mecânica dos Fluidos, 4a Ed. McGraw-Hill Interamericana do Brasil Ltda., 2002. (Livro Texto)

Procedimentos de Avaliação

Parte Teórica

1a Nota:

Média entre duas provas (50%/50%).

2a Nota:

Média entre duas provas (50%/50%).

Observação:

Testes opcionais: serão aplicados durante o curso (sem aviso prévio) para serem acrescidos 10 pontos extras, em cada nota.

Parte Prática

1a Nota de Laboratório:

(Relatório individual)

2aNota de Laboratório:

(Relatório individual)

3aNota de Laboratório:

(Relatório individual)

4aNota de Laboratório:

(Relatório individual)

Exame:

1 Prova escrita sem consulta

Procedimentos de Ensino

Parte Teórica:

  • Aula expositiva, em classe, com emprego moderado do retroprojetor.

  • Solução de exercícios ilustrativos e proposição de exercícios para auto-avaliação do aluno.

Parte Prática:

  • Preparação das experiências em classe e no laboratório, apresentando os desenvolvimentos e comprovações teóricas necessárias.

  • Realização de ensaios em laboratório com plena participação dos alunos.

  • Verificação através de relatório sobre a experiência e os conceitos relacionados.

Conteúdo Programático

Carga Horária

TEÓRICA

PRÁTICA

1.0 – Generalidades sobre máquinas de fluxo

6

1.1 – Princípio de funcionamento e finalidades das máquinas de fluxo

1.2 – Características principais das máquinas de fluxo e das máquinas de deslocamento positivo

1.3 – Campo de aplicação das máquinas de fluxo e das máquinas de deslocamento positivo

1.4 – Transformações de energia

1.6 – Acoplamento de máquinas de fluxo motora/máquinas de fluxo geradora com máquina acionada/acionadora

1.7 – Convenção para o trabalho específico de máquina de fluxo geradora e de máquina de fluxo motora

1.8 – Aplicações

2.0 – Classificação das máquinas de fluxo

6

2.1 – Quanto à modalidade (ou quanto ao sentido das transformações de energia)

2.2 – Quanto ao tipo de escoamento

2.3 – Quanto à configuração do escoamento no rotor (ou quanto à direção do escoamento no rotor)

2.4 – Quanto ao sentido do escoamento no rotor

2.5 – Quanto á diferença de pressões e vazões operadas

2.6 – Quanto ao tipo de transformação de energia operada

2.7 – Aplicações

3.0 – Elementos mecânicos e elementos cinemáticos

12

3.1 – Elementos hidromecânicos

3.2 – Aplicações

1ª Prova Teórica (100 pontos)

3

4.0 – Semelhança aplicada às máquinas de fluxo

12

4.1 – Generalidades

4.2 – Grandezas de funcionamento

4.3 – Determinação das características adimensionais de máquinas de fluxo

4.4 – Rotações específicas

4.5 – Grandezas unitárias

4.6 - Aplicações

5.0 - Equações fundamentais das máquinas de fluxo

12

5.1 – Generalidades

5.2 – Princípio da conservação da massa

5.3 – Princípio da conservação da quantidade de movimento

5.3.1 – Volume de controle inercial

5.3.2 – Volume de controle não inercial

5.4 – Equação de Bernoulli

5.4.1 – Sistema diretor

5.4.2 – Sistema rotor

5.5 – Formas equivalentes da equação de Euler

5.6 – Aplicações

6.0 – Análise do escoamento em máquinas de fluxo (condições reais do escoamento em máquinas de fluxo)

12

6.1 – A influência do número finito de pás

6.2 – Diagramas (triângulos) de velocidades para o escoamento real

6.3 – Fator de deficiência de potência (“slip factor”)

7.0 – Perdas e rendimentos

8

7.1 – Introdução

7.2 – Perdas internas

7.3 – Perdas externas

7.4 – Separação das perdas

7.5 – Rendimentos

7.6 – Aplicações

2ª Prova Teórica (100 pontos)

3

8.0 – Cavitação

9

8.1 – Introdução

8.2 – Cavitação em bombas

8.3 – Cavitação em turbinas

8.4 – Maneiras de diminuir ou de evitar a cavitação

8.5 – Materiais mais resistentes à cavitação

8.6 – Aplicações

9.0 – Comportamento de máquinas de fluxo (geradoras)

3

9.1 – Análise da equação fundamental

9.2 – Instabilidade no funcionamento dos geradores

9.3 – Associação de geradores em paralelo e em série

9.4 – Geradores trabalhando com fluidos diferentes

9.5 – Exemplos

10.0 – Seleção e especificação de máquinas de fluxo

1

10.1 – Seleção e especificação de bombas

10.2 – Seleção e especificação de ventiladores

10.3 – Exemplos

11.0 – Dimensionamento básico de componentes de máquinas de fluxo

3

11.1 – Princípio de Kutta-Joukowski: sustentação dinâmica

11.2 – Convenções: Descrição de uma família de perfis

11.3 – Condição resultante da teoria da grade e da teoria da asa de Sustentação

11.4 – Aplicações (a escolher)

12.0 – Noções de regulagem de máquinas de fluxo

3

12.1 – Máquinas de fluxo geradoras

12.2 – Máquinas de fluxo motoras

12.3 – Exemplos

Exame Final da Teórica (100 pontos)

3

13.0 - Práticas de laboratório

32

13.1 – Ensaio de recepção em bomba centrífuga com rotação constante

13.2 – Campo básico de funcionamento de bomba centrífuga

13.3 – Ensaio de recepção em turbina Francis com rotação constante

13.4 – Ensaio de cavitação em bomba centrífuga

90

32

Total

128

Pró-Reitoria de Graduação

Plano aprovado pela Câmara de Graduação, em reunião realizada no dia

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Professor Responsável pela disciplina

Coordenador do Curso

Prof.

Pró-Reitor de Graduação

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