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FENÔMENOS DE TRANSPORTE I

AULA No 12 (Prática)

Tema I: Fundamentos dos Fenômenos de Transporte. Balanço de quantidade de movimento. Equações de mudança.

(Simplificação das equações de continuidade e de movimento para obter as expressões dos perfis de esforço cortante e de velocidade)

OBJETIVOS:
Que os estudantes pratiquem:
- A aplicação das equações de Stokes e de movimento para determinar e utilizar as expressões da velocidade de deformação em sistemas retangulares e cilíndricos.
- Desenvolvam habilidades na aplicação dos modelos reológicos de fluidos não newtonianos.
-A simplificação dos termos das equações de continuidade e de movimento.

BIBLIOGRAFIA:
1.- Texto básico da disciplina: Garcell L.R. e couve.: Transferência de quantidade de movimento, calor e massa. Editorial Povo e Educação. Cidade de Havana, 1988.
2.- Bird R. B., E.E. Stewart, E.N. Lightfoot: “Fenômenos de Tranporte”. (2da Ed.),Ed. Gen LTC, Rio de Janeiro, 2004

3- Perry, R.H. and C.H.Chilton: Chemical Engineering Handbook. 5ta Edição. Edição Revolucionária. Pág. 3-210 a 3-225; 3-230 a 3-235; 3-241 a 3-249.
4- Notas de aula.

DESENVOLVIMENTO

Problema 1

Uma película de um líquido newtoniano desce pelo interior de um conduto circular de raio R. Obtenha a expressão do perfil de velocidade na película do líquido adjacente as paredes do conduto se o fluxo é laminar, estacionário e isotérmico.
Como se escreve o balanço de quantidade de movimento no volume de controle em este sistema?

Solução

Sistema cilíndrico

Pela correspondente equação de Stokes se obtém que o gradiente de velocidade vem dado por .

Equação de continuidade

Equação de movimento expressa em gradientes de velocidades (Eq. de Navier-Stokes)

Análise da existência física das