Fundamentos de Segurança ao Incêndio em Edifícios

Conhecimentos de Base Recomendados

Análise Matemática I, Análise Matemática II, Análise Matemática III, Física Geral I, Física Geral II, Termodinâmica, Termodinâmica Aplicada, Transmissão de Calor I, Transmissão de Calor II, Mecânica dos Fluidos I, Mecânica de Fluidos II.

Métodos de Ensino

Aulas Teóricas

A metodologia seguida nas aulas teóricas consiste em primeiro lugar motivar o aluno para o estudo das matérias a apresentar e em segundo lugar apresentar as matérias de uma forma inteligível para o aluno. A apresentação da aula é feita recorrendo a meios audiovisuais em formato digital como a projecção de imagens e filmes. No início de cada aula teórica é apresentado um resumo das matérias tratadas na aula anterior e da matéria a ser tratada nessa aula. No fim de cada aula teórica é feita uma recapitulação da matéria apresentada na aula.

Aulas Teórico-Práticas

A metodologia seguida nas aulas teórico-práticas consiste na resolução de problemas teórico-práticos cuidadosamente escolhidos para permitir após a sua resolução chegar a uma conclusão interessante e tão geral quanto possível. Realização de 2 trabalhos de simulação numérica.

Resultados de Aprendizagem

Os alunos devem adquirir os conhecimentos fundamentais da ciência da combustão, aplicá-los para analisar e descrever fenómenos de combustão e resolver problemas de combustão. Os alunos devem também adquirir conhecimentos das aplicações práticas da combustão na prevenção e na previsão da propagação de incêndios em edifícios, com o objectivo de melhor os controlar e combater, e da relevância destes conhecimentos nos assuntos de segurança. As áreas de conhecimento fundamentais da combustão são a termoquímica, os processos de transferência de calor, massa e quantidade de movimento em regime laminar e turbulento, a mecânica dos fluidos e a cinética química. Os problemas de combustão em que se aplicam estes conhecimentos básicos são as chamas de pré-mistura em regime laminar e turbulento, as chamas de difusão de jacto em regime laminar e turbulento, a evaporação e combustão de gotas, a combustão de sólidos, a detonação em gases e em condensados, os fenómenos de ignição e extinção de chama.

Estágio(s)

Não

Programa

Introdução. Propriedades e teoria cinética dos gases. Combustão e termoquímica: Entalpia de reacção e poder calorífico; Temperaturas de chama adiabática; Equilíbrio químico. Processos moleculares de transporte de calor e de difusão de massa em misturas binárias e multi-componente. Cinética química: Taxas de reacções elementares; Taxas de reacção para mecanismos multi-degrau; Relações entre coeficientes de taxa e constantes de equilíbrio. Mecanismos químicos importantes. Acoplando análise química e térmica de sistemas reactivos. Equações de conservação para escoamentos reactivos. Ondas de deflagração e detonação de pré-mistura de gases. Chamas laminares de pré-mistura. Ignição e extinção de chamas de pré-mistura. Chamas laminares de difusão. Evaporação e combustão da gota. Chamas turbulentas de pré-mistura. Chamas turbulentas de difusão. Combustão de sólidos. Produtos da combustão poluentes.

Docente(s) responsável(eis)

José Carlos Miranda Góis

Métodos de Avaliação

Contínua
Relatórios de trabalhos de simulação numérica: 20.0%
Relatórios de resolução de problemas: 20.0%
Frequência ou Exame: 60.0%

Bibliografia

1. Turns, S. R., An Introduction to Combustion: Concepts and Applications, 3^rd ed., McGraw-Hill, 2012.

2. Borman, G. L., and Ragland, K. W., Combustion Engineering, 2^nd ed., McGraw-Hill, 1998.

3. Poling, Bruce E., Prausnitz, John M., O’Connell, John, The Properties of Gases & Liquids, 5^th Ed., McGraw-Hill, Singapore, 2001.

4. Kuo, Kenneth K., Principles of Combustion, John Wiley & Sons, 1986

5. Strehlow, Roger A., Fundamentals of Combustion, McGraw-Hill, 1985.

6. Çengel, Y. A., Boles, M. A., Thermodynamics, An Engineering Approach, 5th Ed., McGraw-Hill, 1996.

7. Incropera, F.P. DeWitt, D.P., Bergman, T. L. and Lavine, A.S., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, 7^th ed., 2011.

8. White, F. M., Fluid Mechanics, 7^th Edition, McGraw-Hill, 2011.

9. Chase, M.W., Jr. et al. (eds.), JANAF Thermochemical Tables, Third Edition, J. Phys. Chem. Ref. Data, 14 (Suppl. 1), 1985.

10. Lide, D. R. (ed.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, CRC Press, 2004-2005.