atps 2013 1 eng mecanica 9 maquinas termicas ii

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

Engenharia Mecânica

9ª Série Máquinas Térmicas II

A atividade prática supervisionada (ATPS) é um procedimento metodológico de

ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de etapas

programadas e supervisionadas e que tem por objetivos:

� Favorecer a aprendizagem.

� Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e

eficaz.

� Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo.

� Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o autoaprendizado.

� Oferecer diferentes ambientes de aprendizagem.

� Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes

Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação.

� Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas

práticos relativos à profissão.

� Direcionar o estudante para a busca do raciocínio crítico e a emancipação

intelectual.

Para atingir estes objetivos a ATPS propõe um desafio e indica os passos a

serem percorridos ao longo do semestre para a sua solução.

A sua participação nesta proposta é essencial para que adquira as

competências e habilidades requeridas na sua atuação profissional.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida

profissional.

AUTORIA:

Valdir Rogério Corrêa Pinto

Faculdade Anhanguera de Sorocaba

Engenharia Mecânica - 9ª Série - Máquinas Térmicas II


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COMPETÊNCIAS E HABILIDADES

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades que constam, nas Diretrizes Curriculares Nacionais, descritas a seguir.

� Identificar, formular e resolver problemas de Engenharia. � Desenvolver e/ou utilizar novas ferramentas e técnicas. � Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e gráfica. � Avaliar o impacto das atividades de engenharia no contexto social e ambiental.

Produção Acadêmica • Relatório 1: Turbinas e centrais de gás • Relatório 2: Sistemas de ventilação • Relatório 3: Sistemas de refrigeração • Relatório 4: Sistemas de ar condicionado.

Participação Essa atividade será, em parte, desenvolvida individualmente pelo aluno e, em parte,

pelo grupo. Para tanto, os alunos deverão: • organizar-se, previamente, em equipes de participantes a ser definida pelo

professor; • entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina e observar, no

decorrer das etapas, as indicações: Aluno e Equipe.

Padronização O material escrito solicitado nessa atividade deve ser produzido de acordo com as

normas da ABNT1, com o seguinte padrão: • em papel branco, formato A4; • com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm; • fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta; • espaçamento de 1,5 entre linhas; • se houver citações com mais de três linhas, devem ser em fonte tamanho 10, com

um recuo de 4cm da margem esquerda e espaçamento simples entre linhas; • com capa, contendo:

• nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; • nome e RA de cada participante; • título da atividade; • nome do professor da disciplina; • cidade e data da entrega, apresentação ou publicação.

1 Consultar o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em:

<http://www.unianhanguera.edu.br/anhanguera/bibliotecas/normas_bibliograficas/index.html>.



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DESAFIO

O desafio é projetar um sistema simples de ventilação para renovação de ar de um ambiente e elaborar um programa para cálculo da carga térmica de um sistema de ar condionado para pequenos ambientes. Este desafio é importante para que o aluno adquira uma sólida base conceitual dos fatores necessários para a elaboração de projetos e desenvolvimento de programas, capacitando o aluno a aplicar a teoria estudada em sala de aula.

Objetivo do desafio

Elaborar e projetar um sistema de ventilação para renovação de ar e executar um programa para cálculo de carga térmica de um sistema de ar condicionado.

ETAPA 1 (tempo para realização: 3 horas )

� Aula-tema: turbinas e centrais a gás.

Essa atividade é importante para pesquisar sobre as turbinas e centrais a gás, a evolução dos equipamentos, suas aplicações e a importância na indústria atual.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Pesquisar sobre a evolução das turbinas a gás e o desenvolvimento que esse equipamento trouxe para as atividades industriais, suas características gerais de funcionamento e seus principais componentes, seus ciclos de funcionamento, suas aplicações e as vantagens e desvantagens desse equipamento.

Bibliografia complementar

• MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N.; MUNSON, Bruce R. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005.

• VAN WYLEN, Gordon J.; SONNTAG, Richard E.. Fundamentos da Termodinâmica Clássica: tradução da 4º ed. 1. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2004.

Site sugerido para pesquisa

• MARTINELLI JR., Luiz Carlos. Refrigeração e Ar Condicionado. 2010. Disponível em: <https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=explorer&chrome=true&srcid=0B9WATR68YYLOOWUwN2Y5OTgtYjU3Yi00NDcyLWEzYzItZjI2YzkxMWZjMjA5&hl=pt_BR>. Acesso em: 20 out. 2011.



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Passo 2 (Aluno)

Elaborar um quadro comparativo entre as turbinas a gás e a vapor, contendo: vantagens e desvantagens de cada equipamento, custos de: instalação, operação, manutenção e geração, a diferença entre elas com relação a perdas, potência e rendimento e as principais aplicações desses equipamentos na atividade industrial.

Passo 3 (Equipe)

Elaborar um relatório intitulado “Relatório 1: Turbinas e centrais a gás” com o conteúdo desenvolvido nos passos anteriores desta etapa e entregar ao professor na data agendada, de acordo com a padronização definida.


� Aula-tema: sistemas de ventilação, refrigeração e ar condicionado.

Essa atividade é importante para pesquisar e conhecer os equipamentos e sistemas utilizados para ventilação residencial, comercial e industrial e desenvolver projetos de ventilação.


PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Pesquisar sobre os objetivos, a classificação, tipos, componentes e aplicações dos sistemas de ventilação e as etapas necessárias para o desenvolvimento de um projeto.


• CLEZAR, Carlos A.. Ventilação Industrial. 2. ed.. São Paulo: UFSC, 2009.

Passo 2 (Equipe)

Dimensionar para o esquema da figura 1, o sistema de insuflamento com objetivo de renovação de ar para os ambientes (1, 2, 3, 4 e 5) com dampers em cada saída, com temperatura e a densidade do ar mostrado na figura e com os seguintes comprimentos dos dutos: A = 4 m, B = E = H = 1 m, saída para o ambiente 3 = 1 m, C = 2 m, D = F = G = I = 3 m, conexão CG = 2 m. Adotar o método e outros parâmetros que sejam necessários para o desenvolvimento dos cálculos.

Figura 1 – Representação do sistema de ventilação

321

4

5

T = 20 Co

ρρρρ = 1,08 kg/m 3

A

B

C D

E

F

GH

I



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Passo 3 (Equipe)

Elaborar a lista de materiais para a instalação do sistema de ventilação do passo 2 e pesquisar através de empresas especializadas o custo para a execução do projeto. Passo 4 (Equipe)

Elaborar um relatório intitulado “Relatório 2: Sistemas de ventilação” com o conteúdo desenvolvido nos passos anteriores desta etapa e entregar ao professor na data agendada, de acordo com a padronização definida.


� Aula-tema: sistemas de ventilação, refrigeração e ar condicionado.

Essa atividade é importante para estudar a importância da refrigeração na atividade industrial, os sistemas de refrigeração, os principais componentes, as formas construtivas das câmaras frigoríficas, a expansão do setor e as limitações em função dos recursos energéticos.


PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Pesquisar sobre o ciclo de compressão a vapor e os principais componentes de um sistema de refrigeração, mostrando e explicando através da figura do ciclo a atuação de cada componente em cada etapa.


• COSTA, Ennio Cruz da. Refrigeração. 3ª ed.. São Paulo: Edgard Blucher, 2002.

Passo 2 (Aluno)

Pesquisar sobre os principais refrigerantes utilizados em um sistema de refrigeração industrial e mostrar através de um quadro comparativo suas características, evolução ao longo do tempo, vantagens e desvantagens, relação com o meio ambiente e custo do produto.

Passo 3 (Equipe)

Elaborar o procedimento para elaboração de uma curva de congelamento e construí-la para congelar frango resfriado até temperatura de – 10 °C. A partir dessa curva, determinar o custo do consumo de energia elétrica para efetuar o congelamento de 5 toneladas do produto.

Passo 4 (Equipe)

Elaborar um relatório intitulado “Relatório 3: Sistemas de refrigeração” com o conteúdo desenvolvido nos passos anteriores desta etapa e entregar ao professor na data agendada, de acordo com a padronização definida.



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� Aula-tema: Sistemas de ventilação, refrigeração e ar condicionado.

Essa atividade é importante para estudar os sistemas de ar condicionado e a sua aplicação na atualidade, sua aplicação em obras de pequeno e grande porte, projeto, execução, operação e manutenção desses sistemas.


Passo 1 (Aluno)

Pesquisar sobre os conceitos básicos para a instalação de sistemas de ar condicionado, a classificação desses sistemas, os equipamentos e a evolução no controle desses equipamentos ocorrido nas últimas décadas.


• CREDER, Hélio. Instalações de Ar Condicionado. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004.

Passo 2 (Aluno)

Pesquisar os fatores para a determinação da carga térmica de um ambiente, sua classificação, as variáveis para elaboração de um projeto, estratégias para redução da carga térmica, edifícios inteligentes e as novas tendências para o mercado.

Passo 3 (Equipe)

Desenvolver um programa para o cálculo da carga térmica para pequenos ambientes e seleção do equipamento com indicação da capacidade necessária do equipamento para o condicionamento desse ambiente, usando ferramentas disponíveis na unidade ou de comum acordo com o professor da disciplina.

Passo 4 (Equipe)

Elaborar um relatório intitulado “Relatório 4: Sistemas de ar condicionado” com o conteúdo desenvolvido nos passos anteriores desta etapa e apresentar o programa desenvolvido no passo 3 ao professor da disciplina na data agendada, de acordo com a padronização definida.

Livro Texto da disciplina: MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N.; MUNSON, Bruce R. Introdução a Engenharia de Sistemas Térmicos. 1a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005.

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