Universidade Lusófona do Porto

Aerodinâmica I

Curso

Ciências de Engenharia Aeroespacial

Grau|Semestres|ECTS

Licenciatura | Semestral | 5

Ano | Tipo de unidade curricular | Lingua

2 |Obrigatório |Português

Total de horas de Trabalho | Tempo de Contacto (horas)

135 | 60

Código

ULP1393-8943

Disciplinas complementares recomendadas

Não aplicável

Modalidade de Ensino

Face-a-face

Precedências

Não

Estágio profissional

Não

Conteúdos Programáticos

Introdução. Relevância da Aerodinâmica na Engª Aeroespacial.
Revisão de conceitos fundamentais da Mecânica dos Fluidos: Lei de Newton da viscosidade; Atmosfera padrão; Equação de Bernoulli; Semelhança e modelação; Arrasto e sustentação.
Equações diferenciais: Conservação da massa e da quantidade de movimento; Escoamentos tipo Couette.
Escoamento numa placa plana: Solução de Prandtl/Blasius para a camada limite laminar; Análise integral de Von Kármán; Camada limite turbulenta; Separação e sua relação com o gradiente de pressão.
Sustentação: Mecanismos físicos da sustentação.
Perfis alares: Escoamento em torno de um perfil alar; Caraterísticas e eficiência dos perfis alares; Polar de arrasto; Efeito da dimensão finita da asa; Formação de vórtices marginais; Resistência induzida.
Superfícies aerodinâmicas móveis: Sustentação, controlo e estabilização do voo.
Trabalho laboratorial: Medição de velocidade e de pressão; Calibração do túnel de vento; Determinação de forças aerodinâmica

Objetivos

A unidade curricular tem por objetivo central conhecer, compreender e aplicar os fundamentos da Aerodinâmica com vista à análise de questões no âmbito da Engenharia Aeroespacial.
Objetivos específicos:
- Rever os conceitos da Mecânica dos Fluidos diretamente relacionados com a Aerodinâmica
- Analisar problemas com base nas equações fundamentais na forma diferencial
- Compreender os mecanismos físicos que fundamentam a sustentação
- Analisar escoamentos em torno de perfis alares
- Reconhecer a importância da modelação experimental na engenharia aeroespacial
- Proporcionar as bases introdutórias ao projeto de aeronaves.

Conhecimentos, capacidades e competências a adquirir

Pretende-se que os estudantes adquiram competências que os habilitem para a análise e resolução de problemas de Aerodinâmica no âmbito da Engenharia Aeroespacial, nomeadamente:
- Capacidade de analisar e otimizar o desempenho de perfis alares.
- Capacidade de aplicar os princípios da aerodinâmica à mecânica do voo das aeronaves.
- Capacidade de aplicar os conceitos da aerodinâmica no projeto de veículos aeroespaciais.

Metodologias de ensino e avaliação

METODOLOGIA DE ENSINO: visa-se incentivar a participação e restituir a iniciativa do aluno no processo educativo da sua própria formação. A estrutura das sessões é dividida em sessões teóricas, utilizando o método expositivo e interativo, ou ainda, apresentação de assuntos por audiovisuais e sessões práticas, onde os estudantes são confrontados com problemas e trabalhos laboratoriais, a realizar individualmente ou em grupo, com a ajuda do professor, onde poderão aplicar os conhecimentos adquiridos. A relação aluno/docente torna-se bastante mais favorável nestas sessões uma vez que se encontram reunidas as condições adequadas para uma maior participação em aula, permitindo e estimulando uma maior aproximação entre docente e estudantes.
AVALIAÇÃO: Semestral, de incidência contínua, do tipo misto ou por exame final, de acordo com o Regulamento de Avaliação de Conhecimentos da ULP

Bibliografia principal

- White, F.M. (1999). Mecânica dos Fluidos, trad. José Carlos César Amorim, Nelson Manzanares Filho, Waldir de Oliveira - 3ª ed., McGraw-Hill, Rio de Janeiro.
- Vasco de Brederode, Aerodinâmica Incompressível: Fundamentos, edição do autor, Instituto Superior Técnico, 2014.
- Anderson, J. D.: Fundamentals of Aerodynamics, 5th Edition, McGraw-Hill 2010.