Fluidos

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 12 (2782 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 19 de março de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS (CTG)
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA (DEMEC)

MECÂNICA DOS FLUIDOS 2 – ME262
Prof. ALEX MAURÍCIO ARAÚJO (Capítulo 2)

Recife - PE

Capítulo 2 – Conceitos fundamentais

1- Fluido como meio contínuo. Massa específica, peso específico e densidade relativa. Perfis de velocidades. Escoamentos 1D, 2D e 3D.Escoamento “plug-flow”. Exemplos. Técnicas de visualização do campo de velocidades. Trajetória, linha de tempo, linha de emissão e linha de corrente. Tipos de forças. Campos de tensões. Representação e sinais das tensões.

2- Viscosidade e deformação fluida. Fluidos newtonianos e não-newtonianos. Lei de Newton da viscosidade. Coeficiente de viscosidade dinâmica e cinemática. Modelos de Viscosidade.Mecanismos da viscosidade dos fluidos com a temperatura. Gráficos de viscosidade com temperatura. Dimensões e unidades. Viscosímetros. Diagramas reológicos. Exemplos. Exemplo: Escoamento de Couette (distribuição de velocidades e tensões num fluxo entre 2 placas longas paralelas).

3- Descrição e classificação dos escoamentos fluidos: 1) Internos, em canal e externos; 2) Laminar, transição eturbulento. Número de Reynolds; 3) Compressível e incompressível. Número de Mach. Exemplos. 4) Viscoso e não-viscoso. Camada limite hidrodinâmica (cinética). Ponto de estagnação. Classificação dos fluidos quanto aos comportamentos 4- Conceito de camada limite / perfil de velocidades. Escoamento ideal. Descolamento (separação) da CL. Esteira. Arrasto. Carenamento aero-hidrodinâmico. Estrutura edesenvolvimento da CL cinética. Exemplos de aerofólios, placa plana e conduto. Escoamento em camada-limite com gradiente de pressão. Características do fluxo viscoso sobre placa plana e em torno de um cilindro. Espessura da CL em placas planas. Exemplos de visualização de fenômenos fluidos. Formas aerodinâmicas e exemplos de túnel de vento. Escoamento Subsônico e Supersônico. Natureza flutuante dosescoamentos turbulentos. Formação e controle de vórtices. Perfis de velocidades laminar e turbulento. Perfis aerodinâmicos. Métodos de controle da camada limite. Propagação de ondas superficial e interna. Determinação da força de arrasto.

Conceitos Fundamentais
Fluido como Continuum ( ∞ divisível contínuo)

Massa específica

Peso específico

Densidade relativa

ρH2O(4°C) = 10³ kg/m³ ;ρar = 1,2 kg/m³ ; dH2O = 1,0 ; dHg = 13,6 .

Escoamentos 1D, 2D e uniforme na seção transversal (“plug-flow”)

r=0

u = umáx

r=±R

u=0

(Condição de não-deslizamento)

u = u (x,y)

2D

“plug-flow” - pistonado

Escoamento uniforme na seção

u

F

u = u (x)

1D

Exemplos de casos simplificados:

● Escoamento permanente em tubo, afastado da entrada

r=0 r= ±R

u=umáx u= 0 (Condição de não-deslizamento)

u= u (r, θ, x, t)

u= u(r) => 1D

(0) Uniforme em x! (sem perdas viscosas e de atritos!)

● Escoamento permanente entre paredes retas divergentes, infinitas em Z

u = u (x,y)

2D

● Modelo de fluxo uniforme na seção transversal

u = u (x)

1D

Escoamentos 3D

(3D, Transiente)

(Nº de Coord. Espaciais Necessárias)

u = u(x,y,z,t) v = v (x,y,z,t) w = w(x,y,z,t) componentes escalares de

Técnicas de visualização do campo de
Trajetória (“pathline”) - Percurso deixado por uma partícula fluida em movimento; Z
t1 t2 t3

t3 > t2 > t1

X

Y

Linhas de tempo (“timelines”) – Várias partículas fluidas adjacentes marcadas em um dado “t”;

Linhas de tempo

t

t + δt

Linhas de emissão (“streaklines”) – É alinha unindo partículas fluidas que passaram por um determinado ponto fixo no espaço;

Ponto de referência

Linhas de corrente (“streamlines”) – São linhas que, num dado “t”, são tangentes à direção do escoamento em cada ponto “P” do escoamento. São tangentes ao vetor velocidade, em cada “P” do campo. Z
v1 v2 v3

X

Y

Campo de tensões
TIPOS DE FORÇAS: - MASSA (sem contato físico e...
tracking img