Engenharia de fluidos

Indrodução

Forças Atuantes num Corpo em Meio Viscoso A esfera se move sob a ação das seguintes forças: o peso, o empuxo (supomos que o corpo está completamente submerso no seio de um fluído), e uma força de atrito que é proporcional a velocidade da esfera (suponha que o fluxo é mantido em regime laminar).
Lei de Stokes
Consideremos uma esfera de raio R movendo-se através de um fluido com uma velocidade constante. Então, sobre esta esfera existe uma força de resistência exercida pelo fluido, cujo módulo F depende do coeficiente de viscosidade h do fluido, do raio R da esfera e do módulo v de sua velocidade (se este é pequeno). A única maneira pela qual estas grandezas podem ser combinadas para que o resultado tenha dimensão de força é no produto ηRv. Pela análise física deste problema, Stokes descobriu que o módulo da força de resistência do fluido sobre a esfera se escreve (lei de Stokes):
F = 6πηRv
Número de Reynolds
Quando a velocidade de um fluido que escoa em um tubo excede certo valor crítico, o regime de escoamento passa de laminar para turbulento, exceto em uma camada extremamente fina junto à parede do tubo, chamada camada limite, onde o escoamento permanece laminar. Além da camada limite, onde o escoamento é turbulento, o movimento do fluido é altamente irregular, caracterizado por vórtices locais e um grande aumento na resistência ao escoamento. O regime de escoamento, se laminar ou turbulento, é determinado pela seguinte quantidade adimensional, chamada número de Reynolds.
Viscosidade absoluta, cinemática e relativa Viscosidade absoluta, coeficiente de viscosidade, viscosidade dinâmica ou somente viscosidade, é a constante de proporcionalidade definida como a razão entre uma tensão de cisalhamento e o gradiente de velocidade. É geralmente simbolizada pela letra grega minúscula "μ" e tem a dimensão de força por unidade de área.
Viscosidade cinemática é uma grandeza definida a partir da relação entre a viscosidade e a densidade (μ/ρ) e é