Transferência de Calor

Conhecimentos de Base Recomendados

Análise Matemática I, II e III, Dinâmica de Fluidos, Termodinâmica Química, Balanços Mássicos e Energéticos.

Métodos de Ensino

O ensino é ministrado em sessões teóricas (T) e teórico-práticas (TP). Nas primeiras são apresentados conceitos teóricos cuja aplicação é feita de imediato através da apresentação de casos práticos que são discutidos e resolvidos na aula. O veículo principal de exposição é a apresentação em power-point, recorrendo-se também a pequenos filmes de demonstração. Os alunos são incentivados a resolver exercícios nas aulas TP, onde se encoraja a discussão em grupo. São também propostos para resolução autónoma alguns casos que são posteriormente discutidos nas aulas TP seguintes.

Resultados de Aprendizagem

Para além da compreensão física, os alunos devem: 1. identificar e descrever matematicamente os mecanismos de transferência de calor; 2. entender o conceito de resistência térmica, identificar a existência de resistências térmicas em série e quantificar a resistência total; 3. estabelecer balanços de energia térmica em regime estacionário e transiente; 4. conhecer a metodologia de cálculo dos coeficientes de transferência de calor; 5. saber dimensionar equipamentos onde ocorre transferência de calor com ou sem mudança de fase (permutadores, condensadores e evaporadores). O aluno deverá desenvolver a capacidade de perceber, acompanhar e relacionar o conhecimento da matéria, de adquirir conhecimento autonomamente e de formular e resolver problemas. Deverá ainda evidenciar a capacidade de raciocínio estruturado e integrado aplicando os seus conhecimentos e compreensão de uma forma que indica uma abordagem profissional ao seu trabalho.

Estágio(s)

Não

Programa

Transferência de calor: mecanismos (condução, convecção natural e forçada, radiação), resistências térmicas em série, coeficiente global de transferência de calor, isolamento térmico, correlações empíricas para os coeficientes individuais de transferência de calor. Análise dimensional. Escoamento interno e externo (esferas, cilindros e placas). Analogias entre transferência de quantidade de movimento e de calor. Regime transiente: aquecimento/arrefecimento de corpos com resistência interna do corpo desprezável (lumped systems); variação espacial e temporal da temperatura (balanços microscópicos em paredes planas, cilindros e esferas) - cartas de Heisler e de Gurney-Lurie.

Equipamentos de transferência de calor: dimensionamento e variáveis operatórias de permutadores, condensadores e evaporadores (um efeito e de vários efeitos com diferentes tipos de alimentação); factores correctivos da média logarítmica; factores de fouling; eficiência e número de unidades de transferência.

Docente(s) responsável(eis)

Ana Clotilde Amaral Loureiro da Fonseca

Métodos de Avaliação

Avaliação
Frequência: 100.0%

Bibliografia

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