Turbomáquinas

Conhecimentos de Base Recomendados

Mecânica dos Fluidos, Termodinâmica, Complementos de Termodinâmica e Fluidos

Métodos de Ensino

Nas aulas T são expostos os assuntos versados no programa de forma detalhada, motivando os alunos para complementarem esses assuntos no seu estudo pessoal.

As aulas TP consistem na análise e resolução de problemas, e na componente laboratorial onde os alunos devem experimentar e resolver situações relativas à matéria.

Todos os alunos devem realizar dois trabalhos de grupo, um de caracter experimental e um projeto de síntese, para complementar e consolidar a sua formação.

Resultados de Aprendizagem

Nesta disciplina pretende-se complementar a formação na área da mecânica aplicada e dos fluidos e aprofundar os conhecimentos sobre a análise do escoamento e do princípio de funcionamento dos principais tipos de turbomáquinas.

Os alunos deverão adquirir uma boa compreensão e domínio acerca dos critérios de seleção, dimensionamento e utilização de turbomáquinas, para aplicações quer em instalações fixas quer móveis.

Pretende-se ainda proporcionar um contacto com a determinação experimental das características de um conjunto de turbomáquinas e com o processo de elaboração do anteprojeto de uma turbomáquina do tipo radial, com o respetivo dimensionamento e desenho.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução: âmbito da disciplina; classificação das Turbomáquinas (TM).

2. Características Globais das TM: análise dimensional; trocas de energia, rendimento, características de funcionamento das TM; diagrama de Cordier, seleção e dimensionamento das TM; cavitação em TM.

3. Equações fundamentais no estudo das TM: revisão das equações de conservação em referenciais não inerciais; análise unidimensional e bidimensional do escoamento; equação de Euler; triângulo de velocidades.

4. Análise do funcionamento dos principais tipos de TM: turbina Pelton; bombas e ventiladores centrífugos: projeto de uma TM radial; turbinas Francis e Kaplan; ventiladores e compressores axiais; turbina de vapor; turbocompressores e turbinas de gás; noções de propulsão; transmissão automática; turbinas cross-flow; turbinas eólicas; TM volumétricas.

Docente(s) responsável(eis)

Jorge Campos da Silva André

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 10.0%
Projecto: 10.0%
Trabalho de síntese: 20.0%
Frequência: 60.0%

Bibliografia

D. X. VIEGAS (2019) – Apontamentos da Disciplina de Turbomáquinas (PDF das aulas) | Theoretical Notes of the Unit (pt), FCTUC

D. X. VIEGAS (2010) – Enunciados de Problemas | Problems (pt), FCTUC

C. PFLEIDERER e H. PETERMANN (1979) - Máquinas de Fluxo | Flow Machines (pt), Mc. Graw Hill

H. SCHULZ - Bombas | Pumps (pt)

C. PFLEIDERER (1960) - Bombas Centrífugas e Turbocompressores | Centrifugal Pumps and Turbocompressors (pt)

A. J. STEPANOFF (1957) - Centrifugal and Axial Flow Turbines | Turbinas Centrífugas e Axiais (eng)