2025.2-Engenharia Mecânica

Fundamentals of Heat Transfer: Laws of conservation of mass and linear momentum for a fluid flow; First and second laws of Thermodynamics; Thermodynamic relations; Constitutive equations; Entropy production; Summary of the governing equations for conduction and convection; Heat conduction: Lumped, integral and differential formulations; thermal resistance, cylindrical systems, heterogeneous solids and the Kirchhoff method; solution in power series: the Bessel functions; multidimensional permanent conduction and transient one-dimensional conduction: separation of variables and orthogonal functions; Transient conduction: Laplace transform (guided study); Variational methods. Variational calculus, Ritz method, Kantorovich method; Convection: Quasi-parallel flows. Boundary layers, Kármán-Pohlhausen methods, approximate solutions; Similarity transformations, Blasius solution; Parallel flows in steady state. Development length, energy balance and temperature profile; Natural convection. The Boussinesq Hypothesis. Approximate solutions to natural convection problems.

Esta disciplina tem como objetivo discutir as questões contemporâneas associadas à disponibilidade de energia para a sociedade e a sustentabilidade das opções tecnológicas dos processos de conversão e transporte de eletricidade e calor. O curso é organizado em módulos conceituais e de estudos de casos, proporcionando assim uma inserção dos participantes em temas relevantes sobre a sustentabilidade para a infraestrutura de energia.

Apresentar conceitos teóricos básicos sobre mecânica dos fluidos e mecanismos de

transferência de calor (condução, convecção e radiação). As aulas serão expositivas, presenciais e divididas entre uma parte teórica inicial e uma parte prática com a realização de exercícios

Introdução: Elementos de Aerodinâmica, Elementos de Acústica, Definição do Fenômeno Aeroacústico, Barreira do Som, Exemplos de Fenômenos Aeroacústicos: Ruído Autoinduzido em Aerofólios, Ruído de Interação Rotor-Estator em Turbofans Aeronáuticos e Ruído Tonal Múltiplo em Turbofans Aeronáuticos. Equações Governantes: Forma Diferencial Conservativa da Equação da Continuidade, Forma Diferencial Não Conservativa da Equação da Continuidade, Significado Físico do Divergente do Campo de Velocidade, Forma Diferencial Conservativa da Equação de Quantidade de Movimento, Forma Diferencial Conservativa da Equação de Energia, Equações de Navier-Stokes, Relações Constitutivas para as Equações de Navier-Stokes, Equações de Euler, Relações Constitutivas para as Equações de Euler. Equação de Onda: Definição da Média e da Flutuação dos Campos Termodinâmicos e Cinemáticos, Linearização das Equações de Euler, Equações da Continuidade e da Quantidade de Movimento Linearizadas para um Fluido em Repouso e Campo Termodinâmico Médio Uniforme, Relação Constitutiva Linearizada para um Processo Homoentrópico em um Gás Ideal, Termicamente e Caloricamente Perfeito, Equação de Onda Linear para um Fluido em Repouso e para um Fluido com Velocidade Média Uniforme, Solução de D’Alambert para a Equação de Onda Linear Unidimensional para um Fluido em Repouso, Campo de Velocidade Induzido pela Propagação da Onda Sonora. Analogia Aeroacústica de Lighthill: Equação de Lighthill para a Massa Específica, Tensor de Lighthill, Solução Integral da Equação de Lighthill para a Massa Específica, Equação de Lighthill para a Pressão, Solução Integral da Equação de Lighthill para a Pressão. Métricas de Ruído: Nível de Pressão Sonora (SPL), Espectro Sonoro Audível, Nível de Intensidade Acústica (IL), Nível de Potência Acústica (PWL), Adição de Níveis de Pressão Sonora, Relação entre Níveis de Pressão Sonora, Adição de Níveis de Potência Acústica, Relação entre Níveis de Potência Acústica. Aeroacústica Computacional: Túnel Aeroacústico Virtual (VAT), Equações de Euler em Notação Indicial, Equações de Euler em Forma Vetorial, Discretização em Volumes Finitos, Função de Fluxo, Dissipação Numérica, Marcha Temporal, Condições Iniciais, Metodologia de Fronteira Imersa Móvel.

Generalidades sobre Máquinas: Diagrama conceitual de uma máquina, exemplos de máquinas, máquinas de fluido, máquinas de pistão e de fluxo. Máquinas de Fluxo: Características das máquinas de fluxo, tipos de máquinas de fluxo, visualização de máquinas axiais utilizando um cilindro desenvolvido, visualização das máquinas radiais utilizando um corte transversal, origem do triângulo de velocidades no rotor, definição do triângulo de velocidades na entrada e na saída do rotor de máquinas axiais e radiais, tanto motoras quanto geradoras. Análise Teórica das Máquinas de Fluxo: Definição de uma máquina de fluxo teórica, cálculo do fluxo de massa utilizando a forma integral da equação de continuidade, cálculo da potência no eixo utilizando a forma integral da equação de quantidade de movimento angular, definição do trabalho específico, equação fundamental para as máquinas de fluxo, cálculo da variação de pressão através do rotor de uma máquina de fluxo utilizando a forma integral da equação de energia, grau de reação. Componentes das Máquinas de Fluxo: Função do estator, do injetor e do difusor nas máquinas de fluxo, cálculo da variação de pressão e velocidade através do estator, do injetor e do difusor. Condições Reais do Escoamento Através das Máquinas de Fluxo: Efeito do número finito de pás no triângulo de velocidades, cálculo para redução da altura de elevação para um número finito de pás. Perdas e Eficiência nas Máquinas de Fluxo: Máquina de fluxo real, perdas internas, potência e trabalho específico interno, perdas externas e potência efetiva, eficiência interna, eficiência mecânica, eficiência total, curvas de desempenho. Cavitação nas Máquinas de Fluxo: Introdução, coeficiente de cavitação, fórmula de Thoma, valores do coeficiente de cavitação, NPSH, cálculo da altura de sucção máxima em bombas centrífugas. Análise Dimensional e Semelhança nas Máquinas de Fluxo: Máquinas de fluxo sob grandezas de funcionamento alteradas, tipos de semelhança, grandezas relativas, velocidade específica, grandezas unitárias, características adimensionais. Exemplos de Máquinas de Fluxo e suas Aplicações: Turbinas Francis, Kaplan e Pelton, bombas centrífugas, compressores axiais e ventiladores industriais. Anteprojeto de Máquinas de Fluxo: Metodologia para o dimensionamento de uma bomba centrífuga.

Transferência de calor.

Transcal.

TCM.

TEST - CFD.

Transporte de Calor e Massa.

Objetivos: Desenvolver uma compreensão de conceitos teóricos e práticos de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) e Transferência de Calor, com ênfase na aplicação desses conhecimentos em problemas relevantes nas áreas científica e industrial.

A disciplina visa dar conhecimentos teóricos sobre Visão Computacional de maneira abrangente e com fundamentação matemática sobre os seus diversos temas e interdisciplinaridades, com objetivo de possibilitar estudos mais específicos e aprofundados na realização de pesquisa aplicada no campo da engenharia. Os assuntos abordados são: Introdução à Visão Computacional, Aplicações e Dispositivos; Imagens Digitais e Ruído em Imagens; Características em Imagens: Pontos, Superfícies, Linhas, Curvas; Calibração de Câmeras, Estereoscopia, Movimento, Reconhecimento e Localização de Objetos, Exemplos de Aplicações, Aprendizagem de Máquinas em Identificação.

Tecnologias de Comando Numérico disciplina obrigatória Mecatrônica

A disciplina visa dar conhecimentos teóricos sobre Visão Computacional de maneira abrangente e com fundamentação matemática sobre os seus diversos temas e interdisciplinaridades, com objetivo de possibilitar estudos mais específicos e aprofundados na realização de pesquisa aplicada no campo da engenharia. Os assuntos abordados são: Introdução à Visão Computacional, Aplicações e Dispositivos; Imagens Digitais e Ruído em Imagens; Características em Imagens: Pontos, Superfícies, Linhas, Curvas; Calibração de Câmeras, Estereoscopia, Movimento, Reconhecimento e Localização de Objetos, Exemplos de Aplicações, Aprendizagem de Máquinas em Identificação.

Disciplina voltada para a aplicação dos conceitos da Engenharia Mecânica no uso de softwares comerciais e aplicações de metodologias inovadoras na indústria brasileira para finalização do curso de Engenharia Mecânica na UnB.

Disciplina voltada para a aplicação prática da teoria de vibrações no monitoramento, manutenção e controle do funcionamento de máquinas e equipamentos. Serão apresentados os princípios básicos dos sistemas industriais para medição de vibrações, para o monitoramento e o diagnóstico de vibrações em máquinas. Por meio de exemplos práticos serão estudadas as técnicas de manutenção preditiva usando medição de vibrações, bem como os fundamentos do balanceamento de rotores e isolação de vibração em máquinas industriais e sistemas de AVAC (HVAC no inglês), bem como da técnica de análise modal. Espera-se com essa disciplina que o aluno seja capaz de aplicar na vida profissional os conceitos de vibrações de forma bem fundamentada e prática.