background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 

 

 

 

The main language of instruction at Mechanical Engineering Department of Engineering Institute of 
Coimbra  is  Portuguese.  However,  some  of  the  courses  from  Mechanical  and  Electromechanical 

bachelors and from the Mechanical Equipment and Systems Master can be offered in English in a 

tutorial way. Those subjects and contents are listed below. 

DEGREE 
Mechanical Engineering

 

Code 

Title - Portuguese 

Title - English 

ECTS 

Period 

912305 

Desenho Técnico 

Technical Drawing 

1º Semester 

912306 

Introdução à Programação 

Introduction to Programming 

1º Semester 

912312 

Inglês 

Technical English 

2º Semester 

912311 

Desenho de Construções Mecânicas 

Mechanical Engineering Drawing 

2º Semester 

912324 

Automação 

Automation 

2º Semester 

912322 

Processos de Maquinagem 

Machining Processes 

2º Semester 

912325 

Órgãos de Máquinas I  

Machines Elements I 

1º Semester 

912326 

Climatização e Refrigeração 

Air Conditioning and Refrigeration 

1º Semester 

912327 

Máquinas Alternativas 

Reciprocating Engines 

1º Semester 

912328 

Equipamentos e Processos Térmicos 

Equipment and Thermal Processes 

1º Semester 

912329 

Laboratórios de Engenharia de Produção 

Laboratory of Computer Aided Engineering and 
Manufacturing 

1º Semester 

912332 

Opção I – Programação de Automatos 

Option I - PLC Programming 

1º Semester 

912331 

Opção I - Aquisição e Processamento de Dados   Option I - Data Acquisition and Processing  

1º Semester 

912340 

Opção II  - Fabrico de Moldes 

Option II - Manufacture of Molds 

2º Semester 

912341 

Opção II  - Instalações de Climatização 

Option II - Air Conditioning Plants 

2º Semester 

912342 

Opção II  - Novas Tecnologias de Motores 

Option II - Internal Combustion Engines ‐ New 
Technologies 

2º Semester 

912337 

Laboratórios de Engenharia Térmica  

Thermal Machines II Lab

 

2º Semester 

912336 

Organização e Gestão 

Organization and Management 

2º Semester 

912335 

Manutenção Industrial 

 

2º Semester 

912334 

Órgãos de Máquinas II 

Machines Elements II 

2º Semester 

912338 

Projecto 

Project

 

2º Semester 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 

 

 

 

COURSE UNITS CONTENTS 

 

 

 
Title:   

 

TECHNICAL DRAWING (912305) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

1

st

 / 1

st

   

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Introduction  to  technical  drawing:  standardization;  scales;  ISO  lettering  and  lines; 

borders and legends; types of projection systems. 
Orthographic  representations:  general  principles  of  presentation  of  views;  cuts  and  sections; 
auxiliary  views;  partial  views.  Dimensioning:  criteria  of  insertion  of  dimensions;  dimensioning  of 
individual parts and assemblies. Axonometric projections and perspective: isometric perspective. 2D 
Modeling  with  a  computer  aided  design  (CAD)  system:  user  interface;  constraints;  drawing  and 
editing; hatching; dimensioning; blocks. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  give  students  more  detailed 

knowledge about the representation of the nominal shape and dimensions of objects. To introduce 
the  concept  of standardization in general and of its importance in engineering. To transmit  to the 
students  the  capacity  of  defining  individual  parts  using  a  computer  aided  design  (CAD)  software 
package. Generic learning outcomes and competences:      At the end of this course unit the learner 
is  expected  to  be  able  to:  Make  drawings  of  objects  in  orthographic  representation  with 
dimensioning, according to technical drawing standards. To read drawings of objects in orthographic 
representation  and  make  the  correspondent  isometric  perspective.  To  create  2  dimensional 
drawings  of  objects,  by  means  of  a  computerized  tool  in  accordance  with  the  existing  technical 
normative. 
 
 
Title:   

 

INTRODUCTION TO PROGRAMMING (912306)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

1

st

 / 1

st

   

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Matlab basics: matlab windows; command window; variables; numbers and formats; 

expressions; vectors and matrices; bult‐in functions. Programming in Matlab: relational and logical 
operators; loops – for and while; conditional statements – if and switch case; M‐files – scripts and 
functions; function files; local and global variables; inline functions. Importing and exporting Data. 
Plotting functions. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main aims of this course unit are: To give students the opportunity to be 

aware of the essential concepts to construct algorithms, which enable them to solve a variety of 
problems. The programming language that is going to be used is Matlab, which will be used to 
develop and test programs. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able: To use computer science as an analysis and resolution tool of problems in the Mechanical 
Engineering field. To solve problems with efficient implementations. 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 

 

 

 

 
Title:   

 

TECHNICAL ENGLISH (912312)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

1

st

 / 2

nd

  

 

 

ECTS:  3 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Language:  Grammar  revisions  such  as  the  tense  system,  spelling  rules,  question 

form, among other language features according to students’ needs and difficulties. 
Technical  Language:  Sub‐technical  terms  and  common  non‐technical  lexis,  syntax,  linking 
expressions  and  words,  word  formation  (suffixes  and  prefixes),  grammar  links,  phrasal  verbs, 
expressions to describe reason and contrast and verb‐noun‐adjective changes. 
Technical Vocabulary: Specific technical lexis related to mechanical engineering including materials 
engineering,  mechanisms,  gears,  air‐conditioning  and  refrigeration,  forces  in  engineering,  internal 
combustion engine, corrosion and computer science. Reading Comprehension: Scientific literature, 
graphs and tables and understanding unknown vocabulary. Listening Comprehension: Lectures and 
Interviews; Writing Skill: Genres including description and explanation of cycles and processes, letter 
of  presentation  and  translation  Portuguese  to  English  (simple  sentence);Oral  Skill:  Pronunciation 
practice  through  oral  drills,  introducing  and  presenting  oneself,  an  oral  presentation  about  a 
technical topic and general class discussions. 
Language: 

Mainly English but also some Portuguese 

Learning objectives: 

The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  focus  on  the  technical  language 

concerned  with  the  mechanical  engineering  scientific  area;  To  consolidate  already  learnt  English 
knowledge  so  as  to  further  strengthen  students’  language  basic  structure;  To  improve  the  four 
language skills at both general and technical levels. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able: To feel more confident and at ease with the language, namely at the technical level; To 
present  orally  a  topic  related  to  the  student’s  area  of  specialization;  To  be  autonomous  in  the 
receptive skills regarding technical literature students will come across in their future careers. 
 
 
Title:   

 

MECHANICAL ENGINEERING DRAWING (912311)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

1

st

 / 2

nd

  

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Standardization  in  mechanical  engineering  drawing  ‐  Mechanical  components  for 

general use: screw threads, bolts, screws and nuts, washers, pins, circlips and retaining rings, rivets, 
welding,  shafts,  splines,  keys  and  keyways,  rolling  bearings,  springs  and  gears.  Dimensional 
tolerances:  International  Tolerance  System;  type  of  standardized  fits;  Method  of  indicating 
dimensional  tolerances  on  drawings.  Geometrical  tolerances:  Geometrical  tolerances  principles; 
Symbols for tolerances of shape, orientation, position and run‐out; Method of indicating geometrical 
tolerances on drawings. Assembly drawings: assembly drawing in orthographic representation; item 
lists; standardized mechanical components. Parametric Modeling: drawing of the 2D parts sketches; 
relations between entities; creation of 3D parts; sheet metal; assembled parts modeling; drawings of 
individual parts and assemblies; dimensioning; import of normalized parts; animation; presentations. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main  aims of  this course  unit  are:  To  improve  spatial  visualization, the 

standardization  concepts  in  mechanical  engineering  drawing,  and  students’  technical 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 

 

 

 

communication  skills.  To  develop  the  capability  to  read  and  understand  the  representation  of 
mechanical  component  assemblies  in  all  aspects  regarding  its  functional  conditions,  through  the 
execution  of  drawings  which  completely  fulfill  the  specified  functionalities.  To  transmit  to  the 
students  the  capacity  of  defining  individual  parts  and  assemblies  using  a  computer  aided  design 
(CAD) software package. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to  be  able  to:  Make  complete  drawings  which  apply  to  functional  relationships  of  parts  and 
assemblies  with  manufacturing  process.  Read  and  interpretate  mechanical  assembly  drawings, 
according to functional considerations. Create three dimensional parts and assemblies by means of a 
computerized tool and the conversion of 3D models in 2 dimensional drawings, in accordance with 
the existing technical normative. 
 
 
Title:   

 

AUTOMATION (912324)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

2

nd

 / 2

nd

  

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Hydraulic  fluids;  hydraulic  pumps  and  motors;  hydraulic  valves;  hydraulic 

accumulators:  different  types  and  working  principles.  Hydraulic  circuits:  design,  analysis, 
construction and testing of several didactic examples 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  study  the  working  principle  of 

several  hydraulic  equipments  applied  in  hydraulic  circuitsTo  familiarize  the  student  with  several  , 
equipments employed in pneumatics and hydraulics 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the student is expected 
to  be  able  to:  Understand  the  working  principles  of  several  pneumatic  and  hydraulic  equipments; 
Apply  theoretical  knowledge  to  solve  problems  regarding  pneumatic  and  hydraulic  circuits;  Select 
the correct pneumatic and hydraulic equipment to solve practical problems 
 
 
Title:   

 

 

MACHINING PROCESSES (912322) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

2

nd

 / 2

nd

  

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Introduction: purpose and need for machines tools; major technological procedures 

to obtain blanks and finished pieces; Choice of machine tools. The chip: performance of the machine  
and  its  types  and  forms;  breaking  chip.  The  heat  in  the  cutting  work:  heat  generation  and  cutting 
temperature;  lubrication  and  cooling;  cooling  systems;  lubricating  fluids,  their  functions, 
classification and choice; application of cutting fluids; general precautions. The geometry of the tool: 
general concepts; surfaces and angles, their use, influence and recommended values. Tool materials: 
required  properties;  hardness;  tenacity;  carbon  steel;  HSS:  influence  of  composition  and 
metallography,  characteristics  and  use;  Estelita;  Carbides:  development;  manufacture  and 
properties;  composition  and  use.  Ceramic  tools:  development,  manufacture  and  properties, 
composition  and  use;  Cermets;  CNB.  Coated  tools.  Choose  of  the  tool  material:  most  requested 
properties;  scope;  Influence  of  the  cutting  parameters;  methodology  and  selection  sequence. 
Production,  plotting  and  comparison,  and  measurement  tools:  study,  implementation  and  use. 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 

 

 

 

Turning  and  milling  machines:  nomenclature;  study;  use  and  training.  CNC  machine  tools: 
advantages  of  CNC  compared  with  conventional  equipment;  machining  cost  according  to  the 
production;  types  of  CNC  machines;  number  of  controlled  axes;  controlled  elements  in  milling 
machines and CNC lathes; accuracy, resolution and repeatability; steps to perform the CNC machine; 
ISO programs and training with lathes and milling machines. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main aims of this course unit are: Knowledge of the process to gradually 

obtain  pieces,  starting  from  an  initial  form,  raw  or  semi  finished  until  their  final  shape  and 
dimensions  with  chip  removal.  Contact  with  the  different  ways  to  do  that  in  conventional  and 
computerized machines. Knowledge of tools and software. 
Generic learning outcomes and competences:  At  the  end  of  this  course  unit  is  the  learner  is 
expected  to  be  able:  To  apply  different  machining  processes  involving  conventional  computerized 
equipment, tools, cutting parameters and programming. 
 
 
Title:   

 

MACHINING PROCESSES (912322)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

2

nd

 / 2

nd

  

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Introduction: purpose and need for machines tools; major technological procedures 

to obtain blanks and finished pieces; Choice of machine tools. The chip: performance of the machine 
tools;  action  and  reaction  of  the  tool;  chip  formation  and  its  types  and  forms;  breaking  chip.  The 
heat in the cutting work: heat generation and cutting temperature; lubrication and cooling; cooling 
systems;  lubricating  fluids,  their  functions,  classification  and  choice;  application  of  cutting  fluids; 
general  precautions.  The  geometry  of  the  tool:  general  concepts;  surfaces  and  angles,  their  use, 
influence and recommended values. Tool materials: required properties; hardness; tenacity; carbon 
steel; HSS: influence of  composition and metallography, characteristics and use; Estelita; Carbides: 
development;  manufacture  and  properties;  composition  and  use.  Ceramic  tools:  development, 
manufacture and properties, composition and use; Cermets; CNB. Coated tools. Choose of the tool 
material: most requested properties; scope; Influence of the cutting parameters; methodology and 
selection  sequence.  Production,  plotting  and  comparison,  and  measurement  tools:  study, 
implementation and use. Turning and milling machines: nomenclature; study; use and training. CNC 
machine tools: advantages of CNC compared with conventional equipment; machining 
cost  according  to  the  production;  types  of  CNC  machines;  number  of  controlled  axes;  controlled 
elements  in  milling  machines  and  CNC  lathes;  accuracy,  resolution  and  repeatability;  steps  to 
perform the CNC machine; ISO programs and training with lathes and milling machines. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main aims of this course unit are: Knowledge of the process to gradually 

obtain  pieces,  starting  from  an  initial  form,  raw  or  semi  finished  until  their  final  shape  and 
dimensions  with  chip  removal.  Contact  with  the  different  ways  to  do  that  in  conventional  and 
computerized machines. Knowledge of tools and software. 
Generic learning outcomes and competences:  At  the  end  of  this  course  unit  is  the  learner  is 
expected to be able: 
To apply different machining processes involving conventional computerized equipment, tools, 
cutting parameters and programming. 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 

 

 

 

 
Title:   

 

MACHINE ELEMENTS I (912325)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

3rd / 1

st

  

 

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Introduction to mechanical engineering design. 

Plasticity criteria: maximum normal stress criteria; maximum shear stress criteria; maximum energy 
distortion  criteria;  influence  of mean  stress.  Flexible mechanical  elements:  basic  concepts;  type  of 
transmission to adopt‐comparative analysis; belt drives; flat belts; V belts; timing belts; applications 
of  belts;  belt  selection;  chain  drives;  roller  chains;  applications  of  roller  chains;  roller  chains 
selection;  rope  drives;  wire  rope.  Gears:  type  of  gears;  spur  gears;  terminology  and  definitions; 
fundamental law of toothed gearing; involute profile and properties; geometrical relations; forming 
of gear teeth; contact ratio; interference and undercutting; kinematics; loads acting on a spur gear 
tooth; gear design by ISO standards; bending and contact stresses in gear teeth; helical gears; tooth 
relations; loads acting on a helical gear tooth; loads acting on connections and shafts. Shaft design: 
Introduction; power transmission; ASME code. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main aims of this course  unit are to acquire the fundamental concepts 

and  procedures  involved  in  the  design  and  selection  of  several  machine  elements  and  structural 
components. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able: To understand the concepts and procedures involved in mechanical engineering design. 
To  apply  the  plasticity  criteria.  To  identify  the  appropriate  flexible  type  of  transmission.  To  select 
belts and roller chains. To design gears by ISO standards. To identify the loads acting on gear tooth, 
connections and shafts. To apply the ASME code on shaft design. 
 
 
Title:   

 

AIR CONDITIONING AND REFRIGERATION (912326) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

3rd / 1

st

  

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Introduction;  Thermal  comfort;  Heat  load  calculations;  Psychometrics;  Air 

conditioning processes; Air flow in ducts; AC systems; Air filtering systems; The refrigeration cycle; 
Refrigerants; Cascade and multistage systems; Legislation;  
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  understand  the  thermodynamic 

mechanisms  that  govern  air-water  vapor  mixtures;  To  understand  key  drivers  of  thermal  comfort 
and perform heat load calculations; To study the main components of HVAC-R systems and how they 
interact to heat/refrigerate. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able to: Understand the importance of the HVAC-R (Heating, Ventilation and Air Conditioning – 
Refrigeration) field; Integrate HVAC-R fundamentals with day-to-day phenomena. Describe the main 
components in a HVAC-R system and select the most appropriate system for a specific application. 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 

 

 

 

Title:   

 

RECIPROCATING ENGINES (912327) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course: Mechanical Engineering 

Year /Semester: 

3rd / 1

st

  

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Engines  theory:  classification  and  operating  principles  of  engines,  function  of  the 

internal  combustion  engines,  evolution,  classification  and  nomenclature  of  actual  engines, 
theoretical  cycles  of  the  internal  combustion  engines,  fuels,  working  fluids,  real  cycles,  pressure 
diagrams,  geometric  and  operating  parameters,  engine  energy  balance,  spark  ignition  and 
compression  ignition  engines,  two-stroke  engines,  supercharged  engines,  friction  and  lubrication, 
ecological parameters and anti-pollution systems, chassis dynamometer tests. 
Engines  description  and  theoretical-practical  exercises:  engine  construction,  knuckle-crankshaft 
system,  engine  distribution  types,  fuel  feeding  (SI  and  CI  engines),  ignition  systems,  engines  start 
systems,  friction  and  lubrication  ,  engines  cooling  systems,  resolution  of  theoretical-practical 
exercises. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning  objectives:  The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  study  the  constructive  details  and 
working principles of an internal combustion engine; To evaluate the functioning states of an engine, 
assuring desired standards of quality; To learn the necessities of maintenance and repair of internal 
combustion engines. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able: To understand how the internal combustion engine works and to be able to in general 
install,  operate  and  do  the  maintenance  of  internal  combustion  engines.  To  select  an  internal 
combustion engine. 
 
 
 
Title:   

 

EQUIPMENTS AND THERMAL PROCESSES  (912328) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course: Mechanical Engineering 

Year /Semester: 

3rd/1

st

   

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Combustion:  definition;  complete  and  incomplete  combustion;  stoichiometric 

combustion;  excess  combustion  air;  fuels  properties;  higher  and  lower  heating  values;  ignition 
temperature;  chemical  reaction  equations;  combustion  calculations;  combustion  analysis;  gaseous 
emissions.  Boilers:  definition;  main  applications;  classification  and  types;  boiler  components; 
combustion  systems;  boiler  accessories  and  fittings;  steam  superheaters,  desuperheaters  and 
reheaters;  economizers;  combustion  air  heaters;  cogeneration  systems;  energy  losses  and  boiler 
efficiency.  Heat  exchangers:  definition;  applications;  classification  and  types;  double  pipe  heat 
exchangers;  shell  and  tube  heat  exchangers;  plate  heat  exchangers;  extended  surface  heat 
exchangers; regenerators; design and operational features; pressure drop; fouling; selection of heat 
exchangers. Energy balances: law of conservation of energy; steady state energy balance on an open 
system; mass and energy balances of thermal equipments and systems. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main aims of this course unit are: To acquire insightful knowledge in the 

areas of production, transport and use of thermal energy; To know how to install, operate and do 
the  maintenance  of  boilers  and  heat  exchangers;  To  perform  combustion  calculations,  analyze 
combustion data or graphs and carry out energy balances. 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 

 

 

 

Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to  be  able:  To  know,  understand  and  realize  how  to  apply  the  laws  of  thermodynamics  and  the 
principles  of  heat  transfer,  including  the  ability  to  make  thermal  balances;  To  understand  how 
thermal  equipments  work  and  be  able  to  install,  operate  and  do  the  maintenance  of  thermal 
equipments in general. 
 
 
Title:  LABORATORY OF COMPUTER AIDED ENGINEERING AND MANUFACTURING  (912329) 
Scientific Area: 
 

Mechanical Engineering  

Course: Mechanical  Engineering 

Year/Semester: 

3

rd

 / 1

st

   

 

 

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Introduction  to  the  Computer  Aided  Design  and  Computer  Aided  Manufacturing 

(CAD/CAM); Reviews of CNC-ISO programming and main operations on milling machine: controlled 
axis; feed functions; coordinate system; spindle speed functions; tool functions; display options; tool 
length  offset  and  cutter  compensation;  work  coordinate  system  and  machine  zero  point;  part 
program  storage  and  edit.  Milling  parameters,  how  to  fix  material  blocks  on  the  table  of  milling 
center and techniques to select and determine the zero point. Computer Aided Manufacturing (with 
Mastercam software): main menus; files conversion from CAD to CAM software programs; to define 
tools  and  milling  parameters;  2D  toolpaths  (contour,  facing,  pocket  and  drill  operations);  3D 
toolpaths  (roughing  and  finishing  operations);  simulation  of  programmed  toolpaths  ;  convert 
programmed  toolpaths  to  CNC  language  (post-processing).  Introduction  to  the  Computer  Aided 
Design and Computer Aided Engineering (CAD/CAE); CAD Project: Solidworks software; Principles of 
design and parametric modeling; part and Assembly concepts; application examples.   CAE Project  – 
CosmosSimulation as a Finite Elements Tool: What are finite elements; The concept of finite element 
model;    Hazards  associated  with  using  a  finite  element  program.  Steps  to  define  a  finite  element 
model; Definition of boundary and load conditions; Mesh: The different types of elements and the 
proper  selection  of  parameters  of  size;    Analysis  and  interpretation  of  results;    Using  SolidWorks 
software  to  solve  problems  involving  mechanical  systems.  Carrying  out  practical  work  in  groups: 
From design to manufacturing (CAD / CAM / CAE). Geometrical design and finite element analysis. 
Program milling toolpaths with CAM software and part manufacturing on a milling center machine. 
Report, presentation and discussion of work group. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  objectives  of  this  course  unit  are:  To  enhance  knowledge  about 

recent  technologies  for  project  and  manufacturing  parts  or  assemblies;  To  provide  hands-on 
experience in the use of CAD/CAM/CAE technologies; To be able to use CNC milling machines. 
Generic learning outcomes and competences: The completion of this unit will enable to achieve, or 
contribute to achieving, the following outcomes: Ability to perform real projected solutions; Ability 
to  analyse,  discuss  and  report  experimental  results;  Ability  to  search,  select,  organize  and 
communicate information; Ability to work in small groups. 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 

 

 

 

Title:   

 

PLC PROGRAMMING  (912332) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course: Mechanical Engineering 

Year /Semester: 

3

rd

 / 1

st

   

 

 

ECTS:  4 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Programmable  Logic  Controllers;  PLC  programming:  Ladder  logic  Using  software  to 

interact  with  PLCs:  instructions  and  functions;  Designing,  building  and  testing  of  several  didactic 
examples regarding the control of several systems using PLCs. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  familiarize  the  student  with 

Programmable Logic Controllers 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the student is expected 
to be able to: Apply acquired knowledge to solve problems regarding the control of several systems. 
 
 
Title:   

 

DATA ACQUISITION AND PROCESSING (912331) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course: Mechanical Engineering 

Year /Semester: 

3rd / 1

st

  

 

 

ECTS:  4 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Functional description of measuring systems; Hardware and software configuration; 

Designing,  building  and  testing  of  several  didactic  examples  regarding  acquisition,  processing,  and 
storage of data from electrical transducers. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  aims of this  course  unit  are:  To  familiarize  the  student with  data 

acquisition systems; To make the student acquainted with measuring and control instrumentation. 
Generic learning outcomes and competences:   At  the  end  of  this  course  unit  the  student  is 
expected  to  be  able  to:  Apply  acquired  knowledge  to  solve  problems  regarding  data  acquisition; 
Design and implement LabView-based programs regarding virtual instrumentation. 
 
 
Title:   

 

MANUFACTURE OF MOLDS (912340)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

3rd / 2

nd

 

 

 

 

ECTS:  4 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Introduction to the manufacturing of molds: history of molds in Portugal; molds for 

glass,  molds  for  ceramic  materials,  molds  for  metal  materials  and  molds  for  polymeric  materials; 
functional systems in injection molds. Injection molding process for thermoplastics: injection cycle; 
main  parameters  to  control  the  process;  molds  classification  for  injection  thermoplastic;  injection 
and  clamping  unit;  clamping  forces.  Materials  and  hardening  of  materials  for  construction  of 
injection  molds:  steel  alloys,  copper  alloys  and  aluminium  alloys;  heat  treatments  and  coating 
surface  for  hardening;  stress,  strain  and  cracks  in  hard  materials.  Fabrication  of  cavity,  die  and 
components: CNC and CAD/CAM milling, turning, drilling,  electric‐discharge  process (ram and wire 
EDM), rectification and polishing. Functional systems in injection molds: alignment, guiding and mold 
mounting;  accessories  for  guidance  and  alignment.  Functional  systems  in  injection  molds:  mold 
filling and simulation of mold filling; formation of weld lines and air pockets; effects of orientation; 
conventional runner system and hot runner system; accessories for mold filling. Functional systems 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 10 

 

 

 

in  injection  molds:  temperature  control  methods,  design  of  heat  transfer  systems  for  cavities  and 
dies;  shrinkage  and  causes  of  warpage;  ribbed  structures;  accessories  for  temperature  control. 
Functional  systems  in  injection  molds:  demolding;  ejection  of  molded  products;  undercuts; 
accessories for ejection. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main objectives of this course unit are: To identify the main molds used 

in  industry;  To  know  the  injection  cycle  for thermoplastic materials;  To  know  the  technologies  for 
Fabrication of the cavity, die and components of a mold; To identify functional systems in injection 
molds, to project a mold and to select standard elements to incorporate in a mold. 
Generic learning outcomes and competences:  The completion of this unit will enable to achieve, or 
contribute  to  achieving,  the  following  outcomes:  Ability  to  make  technical  drawings  and  to  select 
standard elements for equipments. Ability to understand the potential applications and processing 
methods  of  common  engineering  materials;  Ability  to  know  the  manufacture  technologies  and 
identify  which  are  used  to  make  part  of  specific  geometry.  Ability  to  analyse,  discuss  and  report 
experimental  results;  Ability  to  search,  select,  organise  and  communicate  information;  Ability  to 
work in small groups. 
 
 
Title:   

 

INTERNAL COMBUSTION ENGINES ‐ NEW TECHNOLOGIES  (912342)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

3rd  / 2

nd

 

 

 

 

ECTS:  4 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Internal  combustion  engines  new  technologies:  Phase  changing  (  variable  valve 

timing and lift) systems; EGR system; EGR and phase changing systems synchronization; Direct fuel 
injection (Diesel and gasoline ); Pneumatic valves; Internal combustion engines with variable 
compression  ratios;  HCCI  engines.  Forced  induction:  Supercharging  (mechanical  charging  );  Turbo 
charging‐  single,  twin  (parallel  and  sequential),  variable  turbine  geometry  and  twin  scroll; 
Supercharging  plus  turbo  charging.  New  materials  to  internal  combustion  engine  construction. 
Engine  modification  to  race  utilization.  Wankel  engine.  Cars  alternatives  energies:  Hybrid  cars; 
Alternatives fuels: biodiesel, ethanol, methanol, hydrogen, natural gas, propane gas, electricity; Fuel 
cell cars. Synthetic fuels and synthetic motor oil. News technologies of engine control: ECU; Engine 
test equipments. On board diagnosis ( OBD ). Saving of exhaust gas and fuel consumption: Engines 
energetic  efficiency;  Internal  friction  reduction;  Optimization  of  running  regulation;  Influence  of 
direct  fuel  injection  (Diesel  and  Gasoline)  on  the  emission  of  toxic  exhaust  gas;  Forced  induction 
systems  influence  on  the  formation  of  exhaust  gas  in  a  direct  fuel  injection  gasoline  engine; 
Solutions  to  reduce  the  of  exhaust  emissions  of  internal  combustion  engines;  Catalytic  converter 
technology; Particle filter technology. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  aims  of  this  course  unit  are:  General  objective;  To  enable  easy 

integration into the work environment of road transport and similar businesses, including builder or 
component manufacturers and/or some work connected to the automobile sector; to know how to 
integrate recent technological innovation; Specific objectives: ‐ Ability to identify, analyze and solve 
motor cars problems, and to build and support the argument of damage and implementation of new 
solutions  for  engine  preparation;  ‐  Ability  to  collect,  select  and  interpret  relevant  information  to 
support  the  recommended  solutions  and  opinions  presented,  including  the  analysis  of  social 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 11 

 

 

 

scientific  and  relevant  ethical  aspects;  ‐  Ability  to  interpret  experimental  results  and  develop 
experiments to obtain new data 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to  be  able:  ‐To  know,  and  understand  the  thermodynamics  and  heat  transfer  laws  in  the  internal 
combustion  engine;  ‐To  know  ,  to  understand  ,  to  select  different  types  of  internal  combustion 
engines new technologies; ‐To be able to install and to perform engine maintenance; ‐To be able to 
apply  measurement  instrumentation and engine control;  ‐To understand the relationship between 
the requirements of engine components and the characteristics and properties of materials used in 
manufacture; ‐To know and be able to apply technological methods in the manufacture and repair 
system engine, ‐To know and be able to apply methods to detect engine damages. 
 
 
Title:   

 

THERMAL MACHINES II LAB (912337)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

3

nd

 / 2

nd

  

 

 

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Laboratory  work  in  Thermal  Systems:  Characterization  of  an  insulated  tube  and 

calculation  of  heat  loss.  Determination  of  thermal  efficiency  and  heat  loss  from  a  boiler. 
Determination  of  heat  output  and  efficiency  of  a  heat  exchanger.  Laboratory  work  in  Hydraulic 
Machines: Losses due to pipe and pipe system components.Test in pumps and ventilators: Efficiency 
and  characteristic  curves.  Test  of  turbine  Francis,  Kaplan  or  Pelton:  Useful  head,  efficiency  and 
characteristic curves. Laboratory work in Air Conditioning : Laboratory simulation of psychrometric 
transformations  of  air,  in  classic  air  conditioning  processes  involving  humidification 
dehumidification,  heating  and  cooling.  Energy  balances  of  the  operated  transformations. 
Experiments  of  the  following  types:  simple  heating,  heating  with  humidification,  simple  cooling, 
cooling  with  dehumidification  and  correction  of  the  final  temperature,  simple  humidification. 
Laboratory  work  in  Reciprocating  Engines  :  Measurement  of  the  compression  ratio  and  sealing  of 
engines. Analysis of electrical and electronic ignition in SI engines. Measurement of torque, power 
and specific fuel consumption in SI and CI engines. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main aims of this course unit are: To apply knowledge presented during 

lectures  and  class  assignments  (Thermodynamics,  Fluid  Mechanics,  Heat  Transfer,  Hydraulic 
Machines,  Boilers,  Reciprocating  Engines,  Air  Conditioning  and  Refrigeration)  for  experimental 
configurations. To develop work group and written communications skills through laboratory work. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able: To learn, understand and be able to apply the laws of incompressive fluid mechanics, the 
laws of thermodynamics and of heat transfer as well as the ability to perform thermal balances. To 
become familiar with and understand how different types of turbomachines operate; To know how 
to select and choose the different types of turbomachines; To be able to measure, install, operate 
and  maintain  fluid  networks,  air‐conditioning  systems  and  refrigeration  systems;  To  know  how 
thermal machines in general work especially the internal combustion engine and to be able to install 
and  operate  them  and  perform  their  maintenance.  To  understand  and  know  how  to  use 
measurement and control instrumentation., To know how to work effectively in a small group and 
carry  out  simple  experimental  studies  for  a  written  procedure;  To  be  able  to  write  a  clear  report 
recording the procedure and results of an experimental study. 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 12 

 

 

 

 
Title:   

ORGANIZATION AND MANAGEMENT  (912336) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

3

rd

  / 2

nd

 

 

 

 

ECTS:  4 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

PART I – Production Organization 

Production organization and enterprise  management: Organizations and enterprises in  Portuguese 
context;  Company  structures  and  production  system  organization.  Production  processes  planning 
and  management:  Production  function;  Production  planning  and  management;  Production  master 
plan; Production system description methods; Capability planning; New approach. Work Project and 
work  measurement:  Task  project  and  work  methods;  Worker  efficiency  and  safety;  Work 
measurement  goals;  Time  studies;  Individual  work  techniques.  Supply  chain  and  warehousing: 
Materials  management;  Inventory;  Delivery  economic  quantity;  Periodic  analysis  systems;  Safety 
stock,  delivery  point  and  level  of  service;  Material  requirement  planning;  just  in  time.  Production 
Planning:  Capability  and  priority  control;  Production  activity  control  objectives;  Programming 
strategies and guidelines; Earlier vs. later programming; Programming charts; Priority decision rules; 
Capability and priority control. 
PART II – Enterprise management 
Company  licensing:  Company  types;  Constitution;  Government  support  to  company  licensing; 
Financial function and general accountancy.  Accountancy; Financial reports; Financial  transactions; 
Accounts records; Budgeting and cash flow; Balance; Results report; IVA; Financial analysis – ratios. 
Human  resources  management:  Strategy  for  change;  Motivation;  Leadership;  Salary  and  wages. 
Investment  projects:  Investment  analysis  techniques;  Development  plans;  Project  programming; 
Project  reports.  Marketing  and  business  plans:  Marketing  e  consumer  behavior;  Market;  Product; 
Price; Distribution; Product life cycle; Business plans. Cost control and analysis: Cost, volume, profit 
analysis; Profit; Minimal cost rule; Opportunity cost; Decreasing incomes and U costs curve. 
Project  management:  Project  steps;  Planning  plotting  techniques;  Project  performing  and  control; 
Project modifications and reviewing. 
Language: 

Portuguese, English or Portuguese and English 

Learning objectives: 

The main aims of this course  unit are: To understand and adopt enterprise 

management  techniques;  To  apply  planning  methods  and  programming  production  activities;  To 
apply  planning  methods  for  work  organization  under  technique  and  human  point  of  view;  To 
understand  and  apply  the  marketing  relevance  in  the  company  business  plan;  To  know  how  to 
decode and use the company ordinary terminology, mainly in the media; To evaluate and manage 
investment projects and their financing 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able: To know and use production management systems and know how to plan and perform 
industrial maintenance programs. 
 
 
Title:   

 

MACHINE ELEMENTS II (912334)  

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

3

rd

  / 2

nd

 

 

 

 

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Fatigue:  introduction;  cyclic  stresses;  strain  life  theory  of  fatigue;  fatigue  strength; 

fatigue experiments; S‐N diagrams; fatigue regimes; low‐cycle fatigue; high‐cycle, finite‐life fatigue; 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 13 

 

 

 

high‐cycle,  infinite‐life  fatigue;  endurance  limit  modification  factors;  stress  concentration  effects; 
surface  finish  factor;  size  factor;  reliability  factor;  temperature  factor;  miscellaneous  effects; 
cumulative  damage;  influence  of  nonzero  mean  stress;  ductile  materials;  brittle  materials.  Rolling 
element bearings: introduction; uses and characteristics of rolling element bearings; bearing types; 
ball  bearings;  roller  bearings;  geometry;  kinematics;  separators;  static  load  distribution;  load 
deflection  relationships;  radial  loaded  ball  and  roller  bearings;  thrust‐loaded  ball  bearings; 
preloading; static load rating; equivalent static load; lubrication; bearing materials; potential failure 
modes;  fatigue  life;  contact  fatigue  theory;  Weibull  distribution;  dynamic  load  rating;  equivalent 
dynamic load; life adjustment factors; bearing selection; bearing mounting and enclosure. 
Power screws and screw assemblies: introduction; uses and characteristics of power screws; thread 
terminology,  classification and  designation;  power  screws;  forces  and torque;  power  screw  torque 
and efficiency; self‐locking screws; threaded fasteners; types of threaded fastener; load analysis of 
bolts  and  nuts;  stiffness  parameters;  strength;  bolt  preload‐static  loading;  bolt  preload‐dynamic 
loading; potential failure modes; materials; power screw design procedure; critical points and thread 
stresses. Springs: introduction, uses and characteristics of springs; types of springs; spring materials; 
axially loaded helical springs; stresses, deflection, and spring rate; buckling and surge; end conditions 
and spring length; cyclic loading; helical spring design procedure, and general guidelines for spring 
design; beam springs; leaf springs; torsion  bars and other torsion springs; belleville springs; energy 
storage  in  springs;  potential  failure  modes.  Welded  joints:  introduction;  types  of  welded  joints; 
terminology;  parallel  and  transverse  loading;  torsional  loading;  bending;  welded  joints  strength; 
calculation  methods  for  fillet  welds;  welded  joints  fatigue  strength;  fatigue  life  improvement 
methods. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  aim  of  this  course  unit  is  to  introduce  students  to  machine 

elements and to develop their ability to analyze, design and/or select machine elements. Thus, the 
major  purposes  are:  to  learn  how  to  design  and  implement  various  individual  mechanical 
components  into  the  design  of  mechanical  systems;  to  learn  about  methods  and  components  of 
design which result in mechanical systems with long operating lives and high reliability; to learn to 
be able to predict the life and reliability of an existing mechanical component or system; to enable 
students to learn how to identify and quantify the specifications and trade‐offs for the selection and 
application of components which are commonly used in the design of complete mechanical systems; 
to  teach  students  how  to  apply  the  fundamentals  of  engineering  science  to  analyze  and  design 
commonly used mechanical components to meet specifications; to develop in students the ability to 
select, configure, and synthesize mechanical components into complete systems. 
Generic learning outcomes and competences:  Upon  successful  completion  of  this  course,  the 
students are able to analyze, design and/or select power transmission systems and mechanisms with 
emphasis  on  the  design  of:  flexible  power  transmissions,  gears,  shafts,  rolling  element  bearings, 
screws,  and  springs  involving  economic,  safety,  life  and  reliability  prediction  and  manufacturing 
aspects. 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 14 

 

 

 

Title:   

PROJECT    (912338) 

 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course:  Mechanical Engineering 

Year /Semester:  

3

rd

 /2

nd

   

 

 

ECTS:  7 

Department:  Department of Mechanical Engineering  
Study plan: 

Elaboration  of  a  team‐oriented  project,  privileging  subjects  that  embrace  several 

areas of mechanical engineering and related to real world cases, involving the study, calculation and 
dimensioning  of  devices,  mechanisms,  equipments  or  installations.  Each  project  is  assigned  to  a 
group of two or three students. Groups are given the option to propose their own project theme or 
to  choose  from  a  list  of  projects  that  are  proposed  by  the  instructors.  The  groups  receive  their 
project assignments in the first weeks of the semester. The students are then familiarized with the 
various phases of a project, namely: understanding the problem and developing a plan of approach, 
the conceptual design phase, the detailed design phase and the report phase. Each group is oriented 
throughout the semester by one or more instructors, according to the areas involved in their project. 
The  groups  should  use  the  classes  for  developing  their  project  work  and  for  consulting  the 
instructors about specific problems concerning the project. The instructors can use some classes for 
the presentation of topics common to several projects, e.g., the methodology of project elaboration, 
the  structure  of  the  report,  norms  and  regulations  or  the  application  of  construction  codes.  The 
students  are  encouraged  to  carry  out  bibliographical  researches  and  visit  factories  and  suppliers 
related to the project. The use of software tools is valued, especially if developed by the group for 
calculations, dimensioning or simulating. The experimentation and the construction of a prototype 
will also be valued. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  develop  the  students'  ability  to 

apply  the  knowledge  acquired  along  the  course.  The  students'  capacity  of  analysis  and  critical 
thinking  are  also  stimulated,  as  well  as  their  aptitudes  and  skills  regarding  organization, 
communication  and  group  work.  Whenever  possible  the  project  will  be  developed  in  cooperation 
with companies or other external entities to the school. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to  be  able  to:  Apply  the  knowledge  and  the  understanding  capacity  acquired;  Be  able  to  identify, 
analyze and solve problems, as well as to build up arguments and to support the proposed solution; 
Have capacity to collect, select and interpret the relevant information in order to propose solutions 
and to emit judgments; 
Have  skills  for  planning  activities  in  space  and  time,  identifying  and  managing  the  necessary 
resources for their implementation; Be able to integrate recent technological innovations in his/her 
area of professional actuation; Have aptitude to transmit information, ideas, solutions, in a clear and 
objective way; Have ability to develop teamwork. 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 15 

 

 

 

DEGREE 
Electromechanical Engineering

 

Code 

Title - Portuguese 

Title – English 

ECTS 

Period 

910530 

Fabrico Assistido por Computador 

Computer Aided Manufacturing

 

1º Semester 

910529 

Manutenção e Controlo da Qualidade 

Maintenance and Quality Control

  

 

1º Semester 

910510 

Mecânica Aplicada 

Applied Mechanic

 

 

2º Semester 

910511 

Termodinâmica 

Thermodynamics

 

 

2º Semester 

910524 

Máquinas Térmicas e Hidráulicas 

Thermal and Hydraulic Machines 

2º Semester 

910535 

Motores de Combustão Interna 

Internal Combustion Engine – NeW 

2º Semester 

910536 

Projecto 

P

ROJECT

 

2º Semester 

 
 
Title:   

 

COMPUTER AIDED MANUFACTURING (910530) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Electromechanical Engineering 

Year/Semester: 

3

rd

 / 1

st

   

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

 

Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Study plan: 

Introduction: purpose and need for machines tools; major technological procedures 

to obtain blanks and finished pieces; Choice of machine tools. The chip: performance of the machine 
tools;  action  and  reaction  of  the  tool;  chip  formation  and  its  types  and  forms;  breaking  chip.  The 
heat in the cutting work: heat generation and cutting temperature; lubrication and cooling; cooling 
systems;  lubricating  fluids,  their  functions,  classification  and  choice;  application  of  cutting  fluids; 
general  precautions.  The  geometry  of  the  tool:  general  concepts;  surfaces  and  angles,  their  use, 
influence and recommended values.  Tool materials: required properties; hardness; tenacity; carbon 
steel; HSS: influence of composition and metallography, characteristics and use; Estelita; Carbides: 
development;  manufacture  and  properties;  composition  and  use.  Ceramic  tools:  development, 
manufacture and properties,  composition and use; Cermets; CNB. Coated tools.  Choice of the tool 
material:  most requested properties; scope; Influence of the cutting parameters; methodology and 
selection  sequence.  Production,  plotting  and  comparison  and  measurement  tools:  study, 
implementation and use. Turning and milling machines: nomenclature; study; use and training. 
Learning objectives: 
The  main  aims  of  this  course  unit  are:  Knowledge  of  the  processes  to  gradually  obtain  pieces, 
starting from an initial, raw or semi finished form until their final shape, as well as dimensions with 
chip removal.  Contact with the different ways to perform these in conventional and computerized 
machines. Knowledge of tools and software. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able: To apply different machining processes involving conventional computerized equipment, 
tools, cutting parameters and programming. 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 16 

 

 

 

 
 
Title:   

 

MAINTENANCE AND QUALITY CONTROL  (910529) 

Scientific Area:  

Electrical Engineering 

Course

Electromechanical Engineering 

Year/Semester: 

3

rd

 / 1

st

   

ECTS:  5 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Framework  and  Maintenance  Organization;  Audit  of  Maintenance  Management; 

Park Organization ; Types of Working Maintenance; Maintenance Planning; Outsourcing of 
Maintenance Services; Maintenance Costs; Maintenance Times; Indicators for Maintenance Control; 
SIGM  (Integrated  Maintenance  Management  Systems);  Statistics;  Technical  management  of 
maintenance;  Special  techniques  of  maintenance.  Framework  of  Quality  Control;  Normalization  of 
"Quality  Management";  Metrology  and  control  of  DMM’s;  Process  Control;  Portuguese  Quality 
System; Audits.  
Language: 

Portuguese, English or Portuguese and English 

Learning objectives: 

Perform  diagnostic  audit  of  the  maintenance  state;  Evaluate  the  costs  and 

maintenance time; Develop and monitor indicators for monitoring the maintenance; Know develop 
and implement plans for quality control and indicators of quality control. Understand and apply the 
techniques and quality tools. 
Generic learning outcomes and competences:  Understand 

and 

implement 

techniques 

of 

organization and management in a department of industrial maintenance; Develop and implement 
maintenance plans for machinery and equipment; Identify and implement standardized methods of 
quality  management;  Understanding  quality  in  a  business  context:  Portuguese  and  European 
systems of quality. 
 
 
Title:   

 

THERMODYNAMICS (910511) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Electromechanical Engineering 

Year/Semester: 

1

st

  / 2

nd

  

 

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Introduction and basic concepts: application areas of thermodynamics, systems and 

control  volumes,  properties  of  a  system,  state  and  equilibrium  processes  and  cycles.  Energy 
conversion  and  general  energy  analysis:  introduction,  forms  of  energy,  energy  transfer  by  heat, 
energy transfer by work, mechanical forms of work, the first law of thermodynamics. 
Properties of pure substances: pure substance, phases of a pure substance, phase‐change processes 
of  pure  substances,  property  diagrams  for  phase‐change  processes,  property  tables,  the  ideal‐gas 
equation of state, compressibility factor, other equations of state. 
Energy  analysis  of  closed  systems:  moving  boundary  work,  energy  balance  for  closed  systems, 
specific heats, internal energy, enthalpy, specific heats of ideal gases, solids and liquids. 
Mass and energy analysis of control volumes: conservation of mass, flow work and the energy of a 
flowing fluid, energy analysis of steady‐flow systems, some steady‐flow engineering devices, energy 
analysis of unsteady‐flow processes. The second law of thermodynamics: introduction to the second 
law,  thermal  energy  reservoirs,  heat  engines,  refrigerators  and  heat  pumps,  perpetual‐motion 
machines, reversible and irreversible processes, the Carnot cycle, the Carnot principles. Entropy: the 
increase  of  entropy  principle,  entropy  change  of  pure  substances,  isentropic  processes,  property 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 17 

 

 

 

diagrams involving entropy, entropy change of liquids, solids and ideal gases. Theoretical‐practical: SI 
units, measurements systems, resolution of theoretical‐practical exercises. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main aims of this course unit are: To give a good scientific training in the 

area  of  thermal  engineering.  To  study  the  constructive  details  and  working  principles  of  several 
thermal machines. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able: To know, understand and apply the laws of thermodynamics. To understand the working 
principle  and  to  be  able  to  in  general,  install,  operate  and  carry  out  maintenance  of  thermal 
machines. 
 
 
 
 

 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 18 

 

 

 

 
 
MASTER 
Mechanical Equipment and Systems
 
 

Code 

Title - Portuguese 

Title – English 

ECTS 

Period 

1.º ano / 1

st

 Year

 

690301 

Métodos Computacionais em 
Engenharia 

Computational Methods in Engineering

 6 

1º Semester

 

690302 

Instrumentação e Controlo 

Instrumentation and Control

 

1º Semester

 

690303 

Estruturas Mecânicas 

Mechanical Structures  

1º Semester

 

690304 

Desgaste e Corrosão 

Wear and Corrosion

 

1º Semester

 

690305 

Comportamento dos Materiais em 
Serviço 

Mechanical Behavior of Materials in 
Service

 

1º Semester

 

690315 

Comportamento Térmico e Acústico 
de Edifícios 

Thermal and Acoustic Behavior of 
Building

 

1º Semester

 

690308 

Cálculo Automático de Sistemas 
Mecânicos 

Computer Aided Analysis of 
Mechanical Systems

 

2º Semester

 

690309 

Análise de Vibrações 

Vibration Analysis

 

2º Semester

 

690316 

Equipamentos Térmicos 

Thermal Equipments

 

2º Semester

 

690317 

Instalações de AVAC 

HVAC Installations

 

2º Semester

 

690318 

Instalações Frigoríficas 

Refrigeration Systems

 

2º Semester

 

690319 

Energia e Ambiente 

Energy and Environment

 

2º Semester

 

690320 

Energias Alternativas 

Alternative Energies

 

2º Semester

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 19 

 

 

 

Title:   

 

COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING (690301) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 1

st

  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Theoretical-Practical: Laplace Transforms: definition and proprieties; table of Laplace 

transforms;  inverse  transform;  unit  step  function;  second  shifting  theorem;  Dirac’s  delta  function; 
transform  of  derivatives  and  integrals;  partial  fractions;  differential  equations  and  systems  of 
differential  equations;  initial-value  problems;  the  symbolic  Matlab  toolbox:  Laplace  and  iLaplace 
functions  numerical  methods  using  Matlab.  olutions  of  equations  in  one  variable:  the  bisection 
method; Newton’s method. Interpolation and polynomial approximation: divided differences. 
Numerical  differentiation  and  integration.  Methods  for  ordinary  first-order  differential  equations 
and  systems  and  higher order  equations;  initial-value  problems.  Introduction  to  partial  differential 
equations;  heat  equation;  Laplace  equation;  wave  equation;  boundary-value  problems;  numerical 
methods for partial differential equations; finite  difference  methods; an introduction to the  finite-
element method. 
Practical: Programming in Matlab: the Matlab workspace; M-files; getting help; comments; variables; 
numbers;  arrays;  built-in  functions;  operators;  expressions;  reading  and  writing  data;  assignment 
statement;  conditional  control  statements;  loop  control  statements;  external  and  inline  functions; 
function handles; data import and export; 2D and 3D plotting.  
Numerical methods using Matlab: error analysis; nonlinear equations; systems of linear equations; 
study of functions; polynomials; linear, cubic spline  and two-dimensional data interpolation; curve 
fitting; finite difference methods. 
Applications  in  Mechanical  Engineering:  The  last  classes  are  used  for an  implementation of  a  final 
Matlab  programming  work  with  specific  assignments  for  students  of  the  specializations  of 
“Construction  and  Maintenance  of  Mechanical  Equipments”  and  “Project,  Installation  and 
Maintenance of Thermal Systems”. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning  objectives:    The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  apply  methods  of  computational 
mathematics; To study and apply Laplace Transforms and Numerical Methods using Matlab; To learn 
Matlab. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able to: Solve engineering problems, particularly in the areas of fluid mechanics and thermal 
systems  or  in  the  areas  of  mechanical  structures  and  component  design,  using  methods  of 
computational mathematics; Program in Matlab language. 

 
 
Title:   

 

INSTRUMENTATION AND CONTROL (690302) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 1

st

  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 20 

 

 

 

Study plan: 

Types  of  applications  of  measurement  instrumentation.  Generalized  configurations 

and  functional  descriptions  of  measuring  instruments.  Generalized  performance  characteristics  of 
instruments  (static  and  dynamic).    Sensors  and  transducers:  motion,  velocity,  acceleration,  force, 
torque,  flow  visualisation  and  measurement,  temperature,  pressure  and  sound,  humidity. 
Introduction to control systems. Response analysis. Basic control actions. Mathematical modeling of 
real  systems.  Linear  systems  stability.  Error  analysis.  Design  and  implementation  of simple  control 
systems using Matlab and Simulink. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The main aims of this course unit are: To teach the students the importance 

of experimental methods in solving engineering problems; To explain the students how to operate, 
configure and select measuring systems;  To acquaintance the students with theoretical knowledge 
regarding control systems. 
Generic learning outcomes and competences:  At  the  end  of  this  course  unit  is  the  learner  is 
expected to be able to: Develop and implement data acquisition systems; Design and analyse simple 
control systems. 
 
 
 
Title:   

 

MECHANICAL STRUCTURES (690303) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1st / 1

st

  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Strain gauges  and extensometry. Statically indeterminate beams: types of statically 

indeterminate  beams;  the  integration  method;  the  superposition  method.  Stress  transformations: 
stress  at  a  general  point;  equilibrium  of  the  stress  element;  plane  stress;  plane  stress 
transformations;  principal  stresses;  maximum  shear  stress;  Mohr’s  circle  for  plane  stress.  Strain 
transformations:  plane  strain;  plane  strain  transformations;  principal  strains;  maximum  shearing 
strain; Mohr’s circle for plane strain. Buckling of columns: buckling of pin-ended columns; the effect 
of  end  conditions  on  column  buckling;  the  secant  formula.  Energy  methods:  work  and 
complementary work; strain energy and complementary energy; elastic strain energy; work-energy 
principle for calculating deflections. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  acquire  and  enhance  knowledge 

about problems involving the design of mechanical structures; To introduce experimental methods 
for monitoring and/or assessing the integrity of mechanical structures. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to  be  able  to:  Apply  analytical  methods  into  the  design  of  mechanical  structures;  Apply  analytical 
methods to verify the performance of existing mechanical structures; Apply experimental techniques 
in monitoring the behavior of mechanical structures. 
 

 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 21 

 

 

 

Title:   

 

WEAR AND CORROSION (690304) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering  

Course: 

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1st / 1

st

  

 

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Introduction  to  tribology:  significance,  origins  and  objectives;  economic  impact. 

Friction  and  wear:  friction  fundamentals;  surface  effects  in  tribology  -  adsorption,  surface 
topography, measurement of surface roughness; friction models; friction values and friction influent 
parameters; energy dissipation by friction; wear mechanisms; wear laws; wear influent parameters; 
wear  maps.  Materials  for  tribological  applications:  tribological  and  metallurgical  compatibility; 
conventional  and  novel  materials;  surface  preparation  techniques  for  tribological  applications; 
coatings and surface treatments. Lubrication and lubricants: lubrication significance and objectives; 
lubrication regimes; dry or solid lubrication; self lubrication; lubricant types; lubricant oils properties; 
viscosity;  mineral  oils;  synthetic  oils;  lubricant  additives;  solid  lubricants  and  coatings;  gaseous 
lubricants;  greases;  transportation  and  lubricants  applications.  Mechanical  components  for 
tribological  applications:  bearings  -  journal  and  thrust  bearings,  plain  and  rolling  bearings;  seals  - 
static, dynamic, pseudo-static. 
Lubrication  systems  and  components  lubrication:  plain  and  rolling  bearings  lubrication;  gears  and 
roller  chain  lubrication;  turbines  and  motors  lubrication.  Tribological  tests  -  equipments  and 
methods; standard tests; applications. Introduction to corrosion: definition; classification; corrosive 
environments;  corrosion  damage;  corrosion  costs;  corrosion  engineering.  Electrochemical 
fundamentals  of  corrosion:  electrochemical  reactions;  standard  electrode  potentials;  Nernst 
equation; electrochemical cells. Corrosion kinetics: corrosion rate units; Faraday’s law; polarisation; 
passivation;  effect  of  environmental  variables  on  the  corrosion  rate.  Types  of  corrosion:  uniform 
corrosion; galvanic corrosion; crevice corrosion; pitting corrosion; intergranular corrosion; selective 
corrosion;  erosion  corrosion;  stress  corrosion.  Corrosion  prevention:  materials  selection; 
modification  of  environment;  design;  metallic  coatings;  non-metallic  inorganic  coatings;  organic 
coatings; cathodic and anodic protection. High temperature corrosion: high temperature oxidation - 
protective oxide films, mechanisms of oxidation, oxidation kinetics, resistance of metals to oxidation; 
other mechanisms of high temperature corrosion. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives: 

The  main  objectives  of  this  course  unit  are:  To  study  surfaces  engineering 

and processes of interacting surfaces in relative motion, as friction, wear, lubrication and lubricants; 
To study materials for tribological applications, lubrication systems and components lubrication; To 
introduce the use of experimental methods in tribology; To study corrosion mechanisms and forms; 
To study different methods of corrosion control. 
Generic learning outcomes and competences:  Upon completion of this unit, the student should be 
able to: Understand, measure and control wear phenomena in materials of mechanical components 
and  systems;  Use  laboratory  techniques  and  equipments  in  tribological  studies  and  interpret 
experimental results; Understand the  corrosion principles and common corrosion forms;  Be aware 
of methods used to mitigate and prevent corrosion. 
 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 22 

 

 

 

Title:   

 

MECHANICAL BEHAVIOR OF MATERIALS IN SERVICE (690305) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 1

st

  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Main  rupture  and  failure  modes  in  mechanical  components:  excessive  elastic 

deformation; plastic deformation; ductile fracture;  stress corrosion; brittle fracture; creep; fatigue. 
Materials  fatigue:  high-cycle  fatigue;  characterization  of  the  fatigue  process;  main  fatigue 
parameters;  representation  of  fatigue  data;  type  of  fatigue  tests;  low-cycle  fatigue;  behaviour  of 
metals  to  cyclic  plastic  deformation;  deformation-life  curves;  experimental  determination  of  the 
basic  fatigue  parameters;  life  prediction  of  notched  components;  conditions  for  initiation  and 
propagation  of  fatigue  cracks.  Linear  elastic  fracture  mechanics:  introduction;  Griffith’s  theory; 
rupture modes; definition of the stress intensity factor; stress field at the crack tip in a linear elastic 
body; critical value of the stress intensity factor; plastic zone at the crack tip; variation of toughness 
with thickness and temperature; experimental determination of Kc; linear elastic fracture mechanics 
applications.  Elastic-plastic  fracture  mechanics:  parameters  COD  and  J  integral;  experimental 
determination; elastic-plastic fracture mechanics applications. Stress corrosion: introduction; stress 
corrosion tests; da/dt-K curves; application of the da/dt-K curves. Application of fracture mechanics 
to fatigue: introduction; da/dN-

K curves; threshold of a fatigue crack; mean stress effect; the crack 

closure phenomenon; effect of other parameters; main crack propagation laws; crack growth under 
variable  amplitude  loading;  application  of  the  da/dN-

K  curves.  Creep  and  stress  relaxation: 

fundamental  concepts;  long  duration  creep  tests;  equipment  used  in  creep  tests;  stress  relaxation 
and recovery; elementary problems in creep design. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives:  The main aims of this unit are:  Understand the concepts and procedures about 
the fundamental tools in design and control of mechanical components failure, taking into account 
their  service  conditions;  The  application  of  these  concepts  and  tools  covers  a  wide  area  of 
application,  namely,  in  aerospace,  aeronautic  and  naval  industries,  in  the  design  of  transport 
vehicles  and  pressure  vessels,  and  also  in  several  other  components  and  structures  subjected  to 
static or dynamic loadings. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this unit the student is expected to be 
able to: Identify the failure modes in mechanical components; Determine the fatigue initiation life of 
metals  using  the  basic  fatigue  parameters;  Apply  fracture  mechanics  in  the  design  of  mechanical 
components  and  structures  under  monotonic  loads,  stress  corrosion  and  fatigue  loading;  Apply 
creep and stress relaxation concepts and experimental data in design. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 23 

 

 

 

 
 
 
Title:   

 

THERMAL AND ACOUSTIC BEHAVIOR OF BUILDING (690315) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 1

st

  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Buildings  construction  methods  and  materials:  reinforced  concrete  structure; 

intermediate  floors  and  ground  floors;  walls;  roofs;  windows  and  shading  devices;  main  types  of 
interior and exterior surfaces; technical characteristics of the main materials used in construction. 
Thermal  comfort:  definition  of  thermal  comfort;  thermoregulation;  physical  and  individual 
parameters; human heat balance equation; thermal comfort equation; predicted mean vote (PMV) 
and predicted percentage of dissatisfied (PPD); local thermal discomfort; occupational exposure to 
hot and cold thermal environments - heat stress and cold stress; physiological responses to heat and 
cold; medical effects of exposure to hot and cold environments; characterization of the occupational 
hot and cold exposures; heat and cold stress indices. Thermal behaviour of buildings: calculation of 
thermal inertia of a building; calculation of thermal transmission coefficients of building elements; 
calculation  of  solar  glazing  factors;  natural  and/or  mechanical  ventilation;  calculation  of  nominal 
annual energy needs for cooling, heating and hot water preparation; RCCTE conformity verification 
of a building; calculation of heating and cooling thermal loads for a building. Acoustics of buildings: 
general  knowledge;  isolation  to  air  sounds;  isolation  to    percussion  sounds;  acoustic  quality  of 
spaces;  noise  from  equipment  and  installations;  marginal  transmission;  standards;  constructive 
solutions and application exercises. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning  objectives:    The main aims of this course unit are:  To teach the basic notions of thermal 
comfort;  To  teach  the  most  common  aspects  of  the  construction  of  buildings;  To  identify  the 
influence of those factors in the acoustic and thermal comfort of the occupants of the buildings. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the student is expected 
to  be  able  to:  Perform  acoustic  and  thermal  projects  for  buildings;Carry  out  thermal  and  acoustic 
audits of buildings. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 24 

 

 

 

Title:   

 

COMPUTER AIDED ANALYSIS OF MECHANICAL SYSTEMS (690308) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 2

nd

  

 

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Finite  element  method:  types  of  elements,  stiffness  matrices,  boundary  conditions 

and  loads.  Using  SolidWorks  simulation  for  computer  aided  analysis  of mechanical  systems:  static, 
buckling and dynamic analysis. Optimization of mechanical components. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning  objectives:    The  main  aim  of  this  course  unit  is:  To  learn  how  to  use  FEM  commercial 
programs  in  linear  static,  buckling  and  dynamics  analysis.  Generic  learning  outcomes  and 
competences: 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the student is expected 
to  be  able  to:  Compute  any  mechanical  system  or  mechanical  component;  Use  any  commercial 
program of FEM. 

 
Title:   

 

VIBRATION ANALYSIS (690309) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  /2

nd

   

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Introduction:  elements  of  a  vibratory  system;  the  concept  of  freedom  degree; 

discrete  and  continuous  systems;  free  and  forced  vibration;  damped  and  undamped  vibration 
systems; types of damping; harmonic movement; procedure in vibration analysis. Discrete systems 
with single degree of freedom: free or natural vibration; natural frequency of vibration; undamped 
vibration;  damped  vibration;  under  damping,  over  damping  and  critical  damping  vibration; 
logarithmic  decrement;  resonance;  forced  vibration;  response  to  harmonic  forcing;  response  to 
periodic  forcing;  forcing  caused  by  unbalance;  vibration  isolation  and  transmissibility;  force 
transmitted  to  a  rigid  foundation;  force  transmitted  to  a  elastic  support;  relative  motion;  Fourier 
integral.    Discrete  systems  with  multi  degree  of  freedom:  matrix  formulation;  the  theorem  of 
expansion; decoupling of the equations; modal analysis. 
Experimental  vibration  analysis:  transducers;  forcing  systems;  signal  analysis;  dynamic  tests  of 
machines and structures; balancing of rotating parts; critical speed of shafts; isolation of vibrations. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives:  The main aim of this unit is:  Understand the concepts and procedures involved 
in vibration analysis of components and structures. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this unit the student is expected to be 
able  to:  Understand  and  apply  vibration  analysis  on  the  dynamical  behaviour  of  mechanisms, 
machines  and  structures;  Apply  vibration  analysis  in  fault  detection  techniques  on  mechanical 
equipments; Plan and implement industrial maintenance plans. 

 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 25 

 

 

 

Title:   

 

THERMAL EQUIPMENTS (690316) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 2

nd

  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Combustion technology and equipments: burners for liquid and gaseous fuels; firing 

systems  for  solid  fuels;  combustion  efficiency;  combustion  control;  analysis  and  monitoring  of 
gaseous  emissions;  low  NOx  burners.    Heat  exchangers:  heat  exchangers  with  and  without  phase 
change; heat exchangers for heat recovery; heat pipes; cooling towers; evaporative condensers. 
Central heating equipments and systems: hot water boilers; condensation boilers; biomass furnaces 
and boilers; heat loss analysis and boiler efficiency. Solar thermal systems: solar thermal collectors; 
flat  plate  collector;  compound  parabolic  concentrating  collector;  evacuated  tube  collector; 
components  of  a  solar  collector;  energy  balance  of  a  collector;  collector  efficiency;  natural 
circulation  systems  (thermosyphon)  and  forced  circulation  systems;  typical  applications:  sanitary 
water heating, space heating using radiant floor and swimming pool heating. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning  objectives:    The  main  aim  of  this  course  unit  is:  To  provide  detailed  and  insightful 
knowledge on equipments and thermal systems.  
Generic  learning  outcomes  and  competences:      At  the  end  of  this  course  unit  the  student  is 
expected  to  be  able  to:  Participate  on  design,  select  components,  supervise  the  installation  and 
assure the efficient operation and maintenance of combustion equipments, heat exchangers, central 
heating systems and solar thermal systems. 

 
Title:   

 

HVAC INSTALLATIONS (690317) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 2nd  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Introduction.  Comfort  environment  and  indoor  air  quality.  Calculation  of  thermal 

loads.  Psychometrics.  Main  HVAC  systems.  Installation  and  maintenance  of  HVAC  systems.  Energy 
and indoor air quality audits. Electrical switchboards and control systems. Legislation, standards and 
regulations. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives:  The main goals of this unit are: To study the several types of air conditioning 
systems, deepening the knowledge  about the most common ones;  To develop in  the students the 
competences  and  the  necessary  capacities  to  work  in  the  domains  of  project,  installation  and 
maintenance of HVAC systems. 
Generic  learning  outcomes  and  competences:      At  the  end  of  this  course  unit  the  student  is 
expected  to:  Have  the  capacity  to  execute  the  thermal  project,  as  well  as  to  carry  out  energetic 
auditing  to  buildings;  Have  the  capacity  to  prepare  and  supervise  the  execution  of  installations  of 
heating, ventilation and air conditioning. Be able to plan and to execute maintenance programs and 
activities respecting fluids networks and thermal equipments systems. 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 26 

 

 

 

Title:   

 

REFRIGERATION SYSTEMS (690318) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 2

nd

  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Introduction.  Refrigeration  cycles.  Refrigerants.  Refrigeration  compressors. 

Evaporators  and  condensers.  Management  and  control.  Heat  load  calculations.  Transport  and 
conservation of perishable products. Refrigeration systems. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning  objectives:    The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  understand  the  thermodynamic 
mechanisms  that  govern  refrigeration  applications;  To  distinguish  the  main  components  of 
refrigeration  systems  and  how  they  interact  to  refrigerate;  To  select  main  components  and 
accessories for a refrigeration system. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to be able to: Integrate refrigeration fundamentals with refrigeration systems design; Describe the 
main components of a refrigeration system; Design a refrigeration system for a specific application. 

 
Title:   

 

ENERGY AND ENVIRONMENT (690319) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 2

nd 

  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

Introduction. Energy demand and supply. Energy audits. The management system of 

intensive energy consumption. Energy efficiency in end-use facilities. Sustainable development. Life 
cycle assessment. Industrial ecology. Environment management systems. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning  objectives:    The  main  aims  of  this  course  unit  are:  To  introduce  major  concepts  in  the 
energy and environment arenas; To acquire the knowledge, tools and skills for a successful career in 
the  energy  and  environmental  fields,  namely  in  terms  of  energy  and  environmental  policy  and 
management. 
Generic learning outcomes and competences:  At the end of this course unit the learner is expected 
to  be  able  to:  Perform  energy  audits  and  develop  energy  consumption  rationalization  plans; 
Understand  how  different  methodologies,  techniques  and  tools  can  help  designers  and  decision-
makers in dealing with energy and environmental issues. 

 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Engineering Institute of Coimbra 

Mechanical Engineering Department 

P a g e

 | 27 

 

 

 

Title:   

 

ALTERNATIVE ENERGIES (690320) 

Scientific Area:  

Mechanical Engineering 

Course

Master  in  Mechanical  Equipments  and  Systems  –  Construction  and 
Maintenance of Mechanical Equipments 

Year/Semester: 

1

st

  / 1

st

  

ECTS:  6 

Department:  Department of Mechanical Engineering 
Study plan: 

ntroducing  alternative  energy  sources:  national  availability;  Installed  power; 

contribution to a sustainable future.  Legislation and economical aspects: energy policies; incentives; 
microgeneration  legislation.  Solar  photovoltaics:  the  nature  and  availability  of  solar  radiation;  PV 
technologies;  electrical  characteristics;  PV  systems.    Geothermal  energy:  overview;  geothermal 
resources;  technologies  for  geothermal  resource  exploitation.    Fuel  cells:  overview;  fuel  cell 
technologies;  fuel  cell  applications;  hydrogen  production.  Solid  biomass:  combustion  systems; 
applications;  design  considerations.  Gaseous  fuels  from  biomass  (biogas):  production  and 
exploitation;  environmental  benefits  and  impacts,  applications.  Liquid  fuels  from  biomass  (liquid 
biofuels):  production;  application  in  transports.  Wave  and  tidal  energy:  technologies;  future 
prospects.  Hydroelectricity:  small  scale  hydroelectricity;  technologies;  applications.  Wind  energy: 
wind  energy  potential;  technologies;  design  considerations;  applications.  Solar  thermal  energy: 
introducing solar thermal energy; solar thermal energy systems; design considerations. 
Language: 

Portuguese (Tutorial English) 

Learning objectives:  The main aims of this course unit are: To familiarize students with the different 
forms  of  alternative  energy  sources.  To  develop  the  knowledge  and  analytical  skills  needed  for 
selection of the more appropriate alternative energy systems. 
Generic  learning  outcomes  and  competences:      At  the  end  of  this  course  unit  is  the  learner  is 
expected  to  be  able  to:  Investigate  and  select  solutions  of  production  of  energy  from  alternative 
energy sources, taking into account factors such as efficiency, safety and environmental impact.