Transmissão de Calor

Engenharia Mecânica, Publicação em Diário da República - Despacho nº 14312/2015 - 02/12/2015

5 ECTS; 2º Ano, 2º Semestre, 15,0 T + 15,0 PL + 30,0 TP + 3,50 OT

Docente(s)
- Flávio Rodrigues Fernandes Chaves

Pré-requisitos
Não aplicável

Objetivos
Estabelecer uma base de conhecimento de Transmissão de Calor que permita o desenvolvimento de diversas atividades no âmbito da Engenharia Mecânica, assim como o estudo deste tema em outras unidades curriculares da mesma área científica.
Compreensão dos fenómenos de transferência de calor, princípio de funcionamento e mecanismos.
Estabelecer equações fundamentais, condições de fronteira e hipóteses simplificativas para problemas típicos de condução, convecção e radiação

Programa
1. INTRODUÇÃO
1.1 Áreas de aplicação da transferência de calor
1.2 Transmissão de calor por condução

1.5 Princípio da conservação de energia: Balanços Térmicos
1.6 Metodologia para resolução de problemas de transmissão de calor
2. CONDUÇÃO DE CALOR
2.1 Introdução
2.2 Equação unidimensional da condução de calor
2.3 Equação geral da condução de calor
2.4 Condições de fronteira e iniciais
3. CONDUÇÃO DE CALOR EM REGIME PERMANENTE UNIDIMENSIONAL E SEM GERAÇÃO DE CALOR
3.1 Sistemas semi-infinitos limitados por duas superfícies planas
3.2 Sistemas cilíndricos de comprimento infinito
3.3 Espessura crítica de isolamento
3.4 Sistemas esféricos
4. CONDUÇÃO DE CALOR EM REGIME PERMANENTE, UNIDIMENSIONAL E COM FONTES VOLÚMICAS DE CALOR
4.1 Sistemas semi-infinitos limitados por duas superfícies planas
4.2 Sistemas cilíndricos de comprimento infinito
5. ALHETAS
5.1 Introdução
5.2 Aproximação teórica

5.6 Coeficiente global de transmissão de calor
6. CONDUÇÃO DE CALOR EM REGIME TRANSIENTE
6.1 Introdução
6.2 Número de Biot
6.3 Bi < 0,1: Corpo de resistência térmica desprezável
6.4 Bi > 0,1: Corpo de resistência térmica interna considerável
7. CONVECÇÃO
7.1 Conceitos fundamentais
7.2 Desenvolvimento da camada limite de velocidades

7.5 Convecção forçada em escoamento através de feixes de tubos
7.6 Convecção natural: Determinação do coeficiente h, relações empíricas
8. PERMUTADORES DE CALOR: TIPOS DE PERMUTADORES DE CALOR
8.1 Introdução
8.2 Tipos de permutadores de calor

8.7 Metodologia nos cálculos de permutadores de calor
8.8 Permutadores de calor compactos
9. RADIAÇÃO EM MEIO TRANSPARENTE

Metodologia de avaliação
A nota final (NF) de avaliação de conhecimentos na disciplina será calculada de acordo com o critério:
Exame (E) – 60%, Trabalhos (Trab) – 40%. NF = 0,60.E + 0,40.Trab
Os trabalhos/projetos são individuais e/ou em grupos de dois elementos (máx):
Trabalho 1: Escolha de um tema dentro da opção A (2,5 valores).
Trabalho 2: Conceção de uma ferramenta de cálculo para solucionar problemas selecionadas da sebenta (2,5 valores).
Trabalho 3: Simulação com recurso à ferramenta HAP de uma fração de um edifício de comércio/serviços – vertente energética (3,0 valores).

Bibliografia
- Çengel, Y. e Ghajar, A. (2015). Heat and mass transfer: fundamentals & applications. EUA: McGraw-Hill
- Figueiredo, R. (2015). Transmissão de Calor. Lisboa: Lidel
- Incropera, F. (2002). Fundamentals of Heat end mass transfer. (Vol. -). -: John Wiley & Sons

Método de interação
Apresentações em diapositivos. Serão resolvidos exemplos de exercícios de aplicação e sempre que necessário, realizadas experiências laboratoriais demonstrativas dos conceitos aprendidos.

Software utilizado nas aulas
Hourly Analisys Program - HAP

 

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável