Escola Politécnica de Pernambuco Departamento de Engenharia Elétrica PROGRAMA. Pré-Requisito: ELET0053 MATERIAIS ELÉTRICOS ELET0031 ELETROMAGNETISMO 2

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1 PROGRAMA Disciplina: MÁQUINAS PRIMÁRIAS Código: ELET0052 Carga Horária Semestral: 60 HORAS Obrigatória: sim Eletiva: Número de Créditos: TEÓRICOS: 04; PRÁTICOS: 00; TOTAL: 04 Pré-Requisito: ELET0053 MATERIAIS ELÉTRICOS ELET0031 ELETROMAGNETISMO 2 Co-Requisito: EMENTA Parte 1 (Máquinas Térmicas): Introdução ao Estudo das Máquinas Térmicas Propriedades de uma Substância Pura Trabalho, Calor e Primeira Lei da Termodinâmica Segunda Lei da Termodinâmica Ciclos Térmicos Parte 2 (Máquinas Hidráulicas): Fundamentos de Mecânica dos Fluidos às Máquinas Hidráulicas Máquinas Hidráulicas Bombas Hidráulicas Turbinas Hidráulicas Máquinas Primárias -Folha: 1

2 OBJETIVOS Parte 1 (Máquinas Térmicas): Dotar o aluno do conhecimento das máquinas térmicas como máquinas primárias para geração de energia elétrica, dando ênfase às relações termodinâmicas e de mecânica de fluidos, necessárias para o aprendizado da disciplina. Parte 2 (Máquinas Hidráulicas): Informar e capacitar o aluno a: conhecer os princípios de funcionamento e transformações de energia que ocorrem nas máquinas hidráulicas; dimensionar tubulações e selecionar bombas hidráulicas e motores para sistemas de bombeamento de líquidos; dimensionar e selecionar turbinas hidráulicas. UNID ITEM CONTEÚDO Parte 1 Máquinas Térmicas HORAS AULAS T P 1ª 1.0 Introdução ao Estudo das Máquinas Térmicas 1.1 O Sistema Termodinâmico e o Volume de Controle Estado e Propriedades de uma Substância Energia Volume Específico e Massa Específica Pressão e Temperatura Lei Zero da Termodinâmica Propriedades de uma Substância Pura 2.1 Equilíbrio de Fases Vapor-Líquida-Sólida em uma Substância Pura Tabelas de Propriedades Termodinâmicas O Comportamento P-V-T dos Gases na Região onde as Massa Específicas são Pequenas ou Modificadas Trabalho, Calor e Primeira Lei da Termodinâmica 3.1 Definição de Trabalho e Calor Energia Interna, Entalpia e Calores Específicos A 1ª Lei da Termodinâmica para Sistema Fechado A 1ª Lei da Termodinâmica para Volume de Controle Tipos de Volumes de Controle 01 1º Exercício Escolar 02 Máquinas Primárias -Folha: 2

3 2ª 4.0 Segunda Lei da Termodinâmica 4.1 Definição da 2ª Lei da Termodinâmica Máquinas Térmicas Ideais e Reais Eficiência Ciclos Térmicos 5.1 O Ciclo Rankine O Ciclo Brayton O Ciclo Otto O Ciclo Diesel 02 2º Exercício Escolar 02 Total (Parte 1): 30 Parte 2 Máquinas Hidráulicas 1ª 1.0 Fundamentos de Mecânica dos Fluidos Aplicados às Máquinas Hidráulicas 1.1 Energia Hidráulica 1.2 Equação da Continuidade 1.3 Forças Exercidas por um Líquido em Escoamento 1.4 Energia Cedida por um Líquido em Escoamento 1.5 Equação de Bernoulli 1.6 Perda de Carga Máquinas Hidráulicas Máquinas Hidráulicas 2.2 Classificação Geral das Máquinas Hidráulicas 2.3 Elementos Construtivos Principais das Máquinas Hidráulicas 3.0 Bombas Hidráulicas 3.1 Bombas Hidrostáticas e Bombas Hidrodinâmicas 02 Descrição e Funcionamento 3.2 Alturas de Elevação Diâmetros das Tubulações de Sistemas de 01 Bombeamento de Líquidos 3.4 Perdas de Carga em Tubulações Potências e Rendimentos de Bombas Hidráulicas Cavitação NPSH Altura Máxima de Sucção Seleção de Bombas Hidráulicas Instalação e Operação de Bombas Hidráulicas 02 1º Exercício Escolar 02 Máquinas Primárias -Folha: 3

4 2ª 04 Turbinas Hidráulicas 4.1 Turbinas Hidráulicas de Reação e de Ação 02 Descrição e Funcionamento 4.2 Componentes Principais das Turbinas Hidráulicas Queda Hidráulica Potências e Rendimentos Seleção de Turbinas Hidráulicas Cavitação em Turbinas Hidráulicas Coeficiente de 02 Thoma 4.6 Introdução ao Projeto Hidráulico de Turbinas 02 Hidráulicas 2º Exercício Escolar 02 Total (Parte 2): 30 METODOLOGIA Aulas expositivas com utilização de quadro magnético, retro-projetor, slides, cartazes, catálogos e documentação técnica de fabricantes; Verificações parciais da aprendizagem através de exercícios escolares; Utilização de Internet como meio de pesquisa e comunicação com os alunos. BIBLIOGRAFIA BÁSICA Van Wylen, Sonntag e Borgnakke; FUNDAMENTOS DE TERMODINÂMICA; Editora Edgard Blücher Ltda, 6ª Edição, 2003; Macintyre, Archibald Joseph BOMBAS E INSTALAÇÕES DE BOMBEAMENTO; Editora Guanabara RJ; Macintyre, Archibald Joseph MÁQUINAS MOTRIZES HIDRÁULICAS; Editora Guanabara RJ; Notas de aulas e listas de exercícios. Máquinas Primárias -Folha: 4

5 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR de Mattos, Edson Ezequiel e de Falco, Reinaldo BOMBAS INDUSTRIAIS; McKlausen Editora; Bran, Richard e de Souza, Zulcy MÁQUINAS DE FLUXO; Ao Livro Técnico S/A. Máquinas Primárias -Folha: 5