Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Cornélio Procópio PLANO DE ENSINO CURSO MATRIZ 137 Engenharia Elétrica Resolução n.79/06 aprovada pelo COEPP em 20/10/2006 Resolução n.36/07 aprovada pelo COEPP em 22/06/2007 FUNDAMENTAÇÃO LEGAL DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR Fenômenos de Transportes 2 PRÉ-REQUISITO EQUIVALÊNCIA CÓDIGO PERÍODO CARGA HORÁRIA (horas) ME37N Teórica 15 7º Prática 30 Total 45 EL39B Não há equivalência OBJETIVOS Transmitir aos alunos os conhecimentos básicos na área de transferência de calor e algumas aplicações práticas. EMENTA Transferência de calor. Condução unidimensional em regime permanente. Convecção. Convecção forçada. Convecção natural. Radiação. Condensação. Ebulição. Trocadores de Calor. Ar condicionado CONTEÚDO PROGRAMÁTICO ITEM EMENTA 1 Transferência de calor. 2 Condução unidimensional em regime permanente. 3 Convecção e convecção forçada. 4 Convecção natural. 5 Convecção forçada dentro de tubos e dutos. 6 Convecção forçada sobre superfícies externas. 7 Trocadores da calor. CONTEÚDO Modos básicos de transferência de calor. Relação entre transferência de calor e termodinâmica. Condução de calor. Convecção. Radiação. Sistemas de transferência combinado. Isolamento térmico. Transferência de calor e a lei da conservação da energia. Equação da condução. Condução de calor estável em geometrias simples. Superfícies estendidas. Condução estacionária unidimensional. Transferência de calor por convecção. Equação da conservação da energia sobre uma placa plana.Equações adimensionais da camada limite e parâmetros de similaridade. Cálculo dos coeficientes de transferência de calor por convecção. Analogia entre a transferência de momento e de calor em escoamento turbulento sobre superfície plana. Parâmetros de similaridade da convecção natural. Correlação empírica para várias formas. Convecção forçada e natural combinadas. Superfícies aletadas. Temperatura de referência do fluido. Efeito do número de Reynolds na transferência de calor e na queda de pressão em fluxo totalmente desenvolvido. Efeito do número de Prandtl. Análise da convecção forçada laminar em um tubo longo. Correlações forçada laminar. Analogia entre transferências de calor e de momento no escoamento turbulento. Correlações empíricas da convecção forçada turbulenta. Fluxo sobre corpos bojudos. Escoamento em tubos de fluxo cruzado. Tipos básicos de trocador de calor. Coeficiente global de transferência de calor. Diferença de temperatura media logarítmica. Efetividade do trocador de calor. Radiação térmica. Radiação do corpo negro. Propriedades de radiação. O fator de forma da Transferência de calor por radiação. radiação. Envoltório com superfícies negras. Envoltório com superfícies cinzentas. Introdução a ebulição. Ebulição em vaso. Transferência de calor com mudança de fase. Ebulição na convecção forçada. Condensação. Projeto de condensador. Tubos de calor. 8 9 PROFESSOR TURMA Fábio Kenji Suguimoto E71 ANO/SEMESTRE 2017/01 CARGA HORÁRIA (aulas) AP APS 14 0 AT 40 AD Total 54 AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância. DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS Dia da semana Segunda Número de aulas no semestre PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO) 14/03/2017 21/03/2017 a 18/04/2017 02/05/2017 02/05/2017 a 16/05/2017 23/05/2017 30/06/2017 a 13/06/2017 20/06/2017 27/06/2017 04/07/2017 Quarta - Quinta - Sexta - Conteúdo das Aulas Dia/Mês ou Semana 07/03/2017 Terça 54 Origens físicas e equações das taxas de transferência: condução, convecção e radiação. Conservação de energia. Análise de problemas de transferência de calor. Introdução à condução. A equação da taxa de condução. Propriedades térmicas da matéria. A equação da difusão de calor. Condições iniciais e de contorno Condução unidimensional em regime estacionário. A parede plana. Sistemas radiais. Condução com geração de energia interna Primeira avaliação e entrega da primeira APS. Escoamento interno. Considerações fluidodinâmicas. Considerações térmicas. Balanço de energia. Escoamento laminar em tubos circulares: análise térmica e correlações da convecção. Segunda avaliação e entrega da segunda APS. Escoamento externo. A placa plana com escoamento paralelo. O cilindro no escoamento transversal. Terceira avaliação e entrega da terceira APS. Segunda chamada. Revisão de provas e do conteúdo. PROCEDIMENTOS DE ENSINO AULAS TEÓRICAS Sábado Número de Aulas 3 3 15 3 9 3 9 3 3 3 As aulas serão ministradas de forma expositiva, com o uso de recursos de multimídia. O reforço dos conceitos será feito por meio de exercícios aplicativos e através de listas de exercícios. AULAS PRÁTICAS ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS As atividades práticas supervisionadas serão feitas por meio de trabalhos ou listas de exercícios. A avaliação dessa atividade será incluída na composição da média com peso 0,2, segundo critério abaixo. Ela será individual. ATIVIDADES A DISTÂNCIA PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO A avaliação será feita mediante 2 provas a serem aplicadas em data previamente estabelecida pelo professor. A terceira avaliação poderá ser usada para substituir umas das avaliações. Em hipótese alguma o aluno poderá fazer a terceira avaliação para melhorar a nota. Primeira avaliação e entrega da APS1 – 02/05/2017. Segunda avaliação e entrega da APS2 – 23/05/2017. Terceira avaliação e recuperação – 27/06/2017. Para os alunos que por motivo de saúde perderem alguma das avaliações, a segunda chamada a que ele tem direito ela será feita no último dia de aula referente ao assunto da avaliação que ele perdeu. Caso ele perca mais de uma avaliação fará todas no mesmo dia. Somente poderão fazer a segunda chamada os alunos que fizeram a solicitação junto a universidade e tiverem a sua solicitação deferida. Segunda chamada: 27/06/2017. Critérios de avaliação. A – Avaliação L – Lista de exercícios MFinal – Média final n – Número total de listas de exercícios Índices 1 – primeira 2 – Segunda Primeira Avaliação APS1 APS2 APSn A A2 M Final 0,8 1 0, 2 3 2 M Final 6,0 Aprovado Observação A avaliação de recuperação tem como objetivo substituir a menor nota obtida na primeira ou segunda avaliação. O aluno poderá fazer uma avaliação substitutiva mediante apresentação de requerimento de segunda chamada fornecida pela universidade, obedecendo ao regulamento da mesma. A prova substitutiva será feita em data e horário definida pelo professor, fora do horário normal de aula. Caso o aluno tenha que fazer duas provas substitutivas, terá que fazer ambas as avaliações no mesmo dia. O conteúdo dessa avaliação corresponderá ao conteúdo da prova que o aluno perdeu. REFERÊNCIAS Referencias Básicas: INCROPERA, Frank P.; DEWITT, David P.; BERGMAN, Theodore L.; LAVINE, Adrienne S. “Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa”. Sexta Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2008. BENJAN, Adrian. “Transferência de Calor”. São Paulo: Edgard Blucher, 2004 KREITH, Frank; Mark S. Boh. “Princípios de Transferência de Calor”. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003. Referências Complementares: SISSOM, Leighton E.; PITTS, Donald R. Fenômenos de Transporte. Rio de Janeiro: LTC, 2001. MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N.; MUNSON, Bruce R.; DeWITT, David P. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos: Termodinâmica, Mecânica dos Fluidos e Transfêrencia de Calor. Rio de Janeiro: LTC, 2005. BRAGA FILHO, Washington. Transmissão de Calor. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2004. KERN, Donald Q. Processos de Transferência de Calor. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 1987. LIENHARD IV, J.H. “A Heat Transfer Text Book” – Phlogiston Press, 3rd Ed., http://web.mit.edu/lienhard/www/ahtt.html (2006). BIRD, R.B.; STEWART, W.E., LIGHTFOOT, E.N., “Transport Phenomena” – John Wiley & Sons, 2nd Ed. (2002). ORIENTAÇÕES GERAIS Freqüência mínima às aulas: 75% do total de aulas ministradas. Assinatura do Professor Assinatura do Coordenador do Curso