Jose

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Bacharelado em Engenharia Civil

Disciplina: Fenômenos de Transporte Profa.: Drd. Mariana de F. G. Diniz

Regime permanente e transiente
• Regime Permanente: As propriedades do fluido, em cada ponto do escoamento, não variam com o tempo. A definição matemática do movimento permanente é:

onde η representa uma propriedade qualquer do fluido.

• Regime Transiente: As propriedades dofluido variam com o tempo.
• Campo Uniforme de Escoamento: Escoamento no qual o módulo e o sentido do vetor velocidade são constantes, ou seja, independentes de todas as coordenadas espaciais, através de toda a extensão do campo.

Escoamentos uni, bi, tridimensional
• Os escoamentos podem ser classificados em uni-, bi- e tridimensionais de acordo com o número de coordenadas necessárias para sedefinir seu campo de velocidades.

Escoamento unidimensional: • O escoamento é dito unidimensional quando uma única coordenada é suficiente para descrever a propriedades do fluido.

Para que isso aconteça é necessário que as propriedades sejam constantes em cada seção.

• Escoamento bidimensional: Seja agora o escoamento entre placas divergentes, de largura infinita (Fig. 2).
Como ocanal é considerado infinito na direção do eixo dos z, o campo das velocidades será idêntico em todos os planos perpendiculares a este eixo.

Exemplo de Escoamento Bidimensional.

• Se as grandezas do escoamento variarem em 2 dimensões, isto é, se o escoamento puder definir-se, completamente, por linhas de corrente contidas em um plano, o escoamento será bidimensional.

• É o caso de umvertedor de uma barragem.

Escoamento Tridimensional:

• Todos os escoamentos que ocorrem na natureza são tridimensionais.
• As grandezas que nele interferem, em cada seção transversal de um filamento ou tubo de corrente, variam em três dimensões.

• Na análise de problemas de mecânica dos fluidos, frequentemente é vantajoso obter uma representação visual de campo de escoamento. • Talrepresentação é provida de linhas de tempo, de trajeto, de emissão e de corrente.

Campo de Tensão
• Tanto forças de superfície quanto forças de campo são encontradas no estudo da mecânica dos meios contínuos.
• As forças de superfícies atuam nas fronteiras de um meio através de um contato direto.

• As forças desenvolvidas sem contato físico e distribuídas por todo o volume do fluido sãodenominadas forças de campo.

• As forças gravitacionais e eletromagnéticas são exemplos de forças de campo.

• A força gravitacional atuando sobre um elemento de volume, dV, é dada por ρgdV , onde ρ é a massa específica (massa por unidade de volume) e g é a aceleração local da gravidade.

• Segue-se que a força de campo gravitacional é ρ g por unidade de volume e g por unidade de massa. • O conceito de tensão nos dá uma forma conveniente de descrever o modo pela qual as forças atuantes na fronteiras do meio são transmitidas através deles.

Deformação de um Elemento de Fluido.

Tensão tangencial ou Tensão de cisalhamento

A taxa de deformação é igual a:

Para fluidos Newtonianos, a tensão tangencial é proporcional à taxa de deformação, ou:

• Número de Reynolds: (Re)Número adimensional, obtido pela razão entre as forças de inércia e as forças viscosas. Caracteriza o comportamento global do escoamento de um fluido.

• Os fluidos podem ser analisados utilizando-se o conceito de sistema ou de volume de controle.

SISTEMA
• É uma quantidade de matéria de massa e identidade fixa, que escolhemos como objeto de estudo; • Esta quantidade de matéria estácontida por uma fronteira através da qual não há fluxo de massa

VOLUME DE CONTROLE
• É uma determinada região delimitada por uma fronteira onde uma determinada quantidade de matéria é observada. • Exemplo:

SUPERFÍCIE DE CONTROLE • É a fronteira (contorno geométrico) de um volume de controle.

Superfície de controle s.c.

Relembrando.....
• PROPRIEDADES INTENSIVAS E EXTENSIVAS

As...
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