Professor

HIDRODINÂMICA

Créditos: PORTO, R.M. - EESC; LAUTENSCHLAGER, S. R. - UEM

1 - Introdução:
• A Hidrodinâmica tem por objetivo o estudo do movimento dos fluidos.
• O movimento de um fluido perfeito ficará completamente determinado se, em qualquer instante t, forem conhecidas: a grandeza e a direção da velocidade v, em qualquer ponto, ou as componentes vx, vy, e vz, dessa velocidade, segundo os três eixos de coordenadas; a pressão p e a massa específica ρ, que caracterizam as condições do fluido em cada ponto. • São 5 incógnitas (vx, vy, vz, p e ρ) => funções de 4 variáveis independentes, x, y, z, e t.
• A resolução do problema exige um sistema de cinco equações: três equações gerais do movimento, relativas a cada um dos três eixos; a equação da continuidade, que exprime a lei de conservação das massas; e uma equação complementar, que leva em conta a natureza do fluido.

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• Métodos gerais para a solução do problema:
Método de Lagrange => consiste em acompanhar as partículas em movimento, ao longo das suas trajetórias;
Método de Euler => estuda, no decorrer do tempo e em determinado ponto, a variação das grandezas mencionadas.

2 – Classificação dos Escoamentos:
2.a – Permanente ou Não-Permanente (Variado):
2.a.1 - Escoamento permanente: aquele cujas características (força, velocidade, pressão) são função exclusiva de ponto e independem do tempo;
No escoamento permanente, a vazão é constante ao longo da corrente.
Matematicamente:

∂v
= 0;
∂t

∂p
= 0;
∂t

∂ρ
=0
∂t

Escoamento permanente uniforme: a velocidade média permanece constante ao longo da corrente;
Neste caso, as seções transversais da corrente são iguais.
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Escoamento permanente não-uniforme (gradualmente variado):
O escoamento permanente pode ser acelerado ou retardado;

2.a.2 - Escoamento não-permanente:
As características do escoamento não-permanente, além de mudarem de ponto para ponto, variam, num mesmo ponto, com o tempo.
De maneira semelhante: