Transmissão do Calor

Código

10505

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial

Créditos

6.0

Professor responsável

João José Lopes de Carvalho, José Fernando de Almeida Dias

Horas semanais

5

Total de horas

88

Língua de ensino

Português

Objectivos

Aprender os conceitos fundamentais  e familiarizar-se com os diversos modelos analíticos envolvidos nos três modos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.

Adquirir competência para equacionar e resolver os problemas mais comuns relacionados com a transferência de energia térmica nas várias áreas da Engenharia.

Aprender a trabalhar em grupo e a saber gerir períodos de tempo limitados, quer nas aulas, quer nos momentos de avaliação.

Conteúdo

1- Modos de transferência de calor: Leis de Fourier, de Newton e de Stefan‑Boltzmann. Equação da difusão do calor. Difusividade térmica. Perfis de temperatura e fluxo de calor. Analogia eléctrica.

2 - Condução multidimensional em regime permanente: método analítico; métodos numéricos. A técnica das diferenças finitas.

3 - Condução em Regime Variável: Números de Biot e de Fourier. As cartas de Heisler. Regime periódico.

4 - Convecção Forçada: Equação diferencial de conservação da energia na camada limite térmica. Os números de Prandtl e de Nusselt. Convecção forçada em regime turbulento. Correlações empíricas.

5 - Permutadores de Calor: Cálculo térmico de permutadores: método da DMLT e método da efectividade.

6 - Convecção Natural: Convecção natural na camada limite laminar. O número de Grashof. Número de Nusselt local e seu valor médio. Correlações empíricas para a convecção natural em regime turbulento.

7 - Radiação: Propriedades da radiação. O corpo negro. Emissividade. Lei de Kirchhoff. Lei de deslocamento de Wien. O corpo cinzento. Emissividade monocromática e total. Factores de forma na radiação. Noções básicas sobre radiação ambiental.

Bibliografia

Holman, J. P. Heat - Transfer. 8th Edition. McGraw-Hill Book Co, USA, 1997.

Çengel, Yunus A. - Heat and Mass Transfer: A Practical Approach. 3th Edition. McGraw‑Hill, 2006.

 

Incropera e Witt - Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley, 1996Bejan, A. - Heat Transfer, John Wiley, 1993

Método de avaliação

1 - A avaliação contínua é constituída pela realização de três minitestes e de um trabalho experimental.

Cursos

• Engenharia Mecânica
• Energias Renováveis - Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis