Transmissão de Calor

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

Docente(s)
- Diogo Gomes Almeida Chambel Lopes

Pré-requisitos
Não aplicável

Objetivos
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.
Estruturar a resolução de problemas.

Programa
1. INTRODUÇÃO
1.1 Áreas de aplicação da transferência de calor
1.2 Transmissão de calor por condução
1.3 Convecção
1.4 Radiação
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
5.3 Alhetas de secção transversal uniforme
5.4 Eficácia
5.5 Rendimento de uma alheta
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
7.3 Determinação do coeficiente de convecção, h
7.4 Convecção forçada: Determinação do coeficiente h, relações empíricas
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
8.3 Coeficiente global de transmissão de calor
8.4 Análise de permutadores de calor: método da diferença média logarítmica da temperatura (DMLT)
8.5 Análise de permutadores de calor: método da relação eficácia ? NTU
8.6 Comparação entre o método DMLT e o método e-NTU
8.7 Metodologia nos cálculos de permutadores de calor
8.8 Permutadores de calor compactos
9. RADIAÇÃO EM MEIO TRANSPARENTE

Metodologia de avaliação
As provas de avaliação de conhecimentos são constituídas por uma componente de avaliação escrita e uma componente laboratorial.

Bibliografia

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

Software utilizado nas aulas
N/A