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Mecânica dos Fluidos: Resumo Completo e Exercícios, Provas de Mecânica dos fluidos

Mecânica dos fluidos- prova de Mecânica dos fluidos para os estudandes de engenharia aeronautixa

Tipologia: Provas

2016

Compartilhado em 27/03/2022

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MECANICA DOS FLUIDOS
RESUMO COMPLETO
1. Fluido: é uma substancia que se deforma continuamente sob ação de uma
tensão de cisalhamento.
2. Tensões de cisalhamento: é a distribuição por unidades de area de uma
forca atuando paralelamente a uma determinada superfície.
3. Escoamento: é o comportamento dos fluidos, quando submetidos a estas
tensões de cisalhamento, apresentam ou seja, uma deformação continua e
independe da intensidade da tensão aplicada e que ira existir por menor que
sejam essas tensões.
4. Reologia: é O estudo do comportamento das deformações de alguns materiais
Outros materiais se comportarão como fluidos em determinadas condições
e como sólidos em outras.
5. Pressão: é o termo utilizado para definir a distribuição por unidades de área
de uma forca normal a uma superfície [kPa].
6. Pressão vs tensão de cisalhamento: A grandeza Pressão e semelhante a
grandeza tensão de cisalhamento. A única diferença e o sentido da aplicação
da forca em relação a superfície. Enquanto na primeira, a forca e
perpendicular a superfície, na segunda a forca e paralela a superfície.
7. O peso W [N] do elemento fluido é dado pelo produto do peso específico g
[N/m3], uma propriedade do fluido, pelo volume do elemento V [m3].
8. “Estudo da pressão em fluidos em repouso”: Fluido esta em repouso, então
o somatório (representado por S) das forcas agindo sobre o elemento no
sentido de cada eixo x, y e z deve ser nulo.
9. Lei de Pascal, diz que as pressões em um mesmo plano horizontal não
Variam em um fluido em repouso.
10. O peso especifico é o produto da massa especifica pela aceleração da
gravidade que e variável de acordo com as distancias verticais dos planos de
referencia.
11. Peso especifico dos gases apresentam forte variação do seu peso
especifico em função da temperatura e das pressões a que estão submetidos.
12. Fluidos compressíveis tipos de fluidos como no caso dos gases
apresentam forte variação do seu peso específico.
13. Pressão de referência é A pressão que atua sobre a superficie de
referencia.
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MECANICA DOS FLUIDOS

RESUMO COMPLETO

  1. Fluido: é uma substancia que se deforma continuamente sob ação de uma tensão de cisalhamento.
  2. Tensões de cisalhamento: é a distribuição por unidades de area de uma forca atuando paralelamente a uma determinada superfície.
  3. Escoamento: é o comportamento dos fluidos, quando submetidos a estas tensões de cisalhamento, apresentam ou seja, uma deformação continua e independe da intensidade da tensão aplicada e que ira existir por menor que sejam essas tensões.
  4. Reologia: é O estudo do comportamento das deformações de alguns materiais Outros materiais se comportarão como fluidos em determinadas condições e como sólidos em outras.
  5. Pressão: é o termo utilizado para definir a distribuição por unidades de área de uma forca normal a uma superfície [kPa].
  6. Pressão vs tensão de cisalhamento: A grandeza Pressão e semelhante a grandeza tensão de cisalhamento. A única diferença e o sentido da aplicação da forca em relação a superfície. Enquanto na primeira, a forca e perpendicular a superfície, na segunda a forca e paralela a superfície.

7. O peso W [N] do elemento fluido é dado pelo produto do peso específico g

[N/m 3 ], uma propriedade do fluido, pelo volume do elemento V [m 3 ].

  1. “Estudo da pressão em fluidos em repouso”: Fluido esta em repouso, então o somatório (representado por S) das forcas agindo sobre o elemento no sentido de cada eixo x , y e z deve ser nulo.
  2. Lei de Pascal , diz que as pressões em um mesmo plano horizontal não Variam em um fluido em repouso.
  3. O peso especifico é o produto da massa especifica pela aceleração da gravidade que e variável de acordo com as distancias verticais dos planos de referencia.
  4. Peso especifico dos gases apresentam forte variação do seu peso especifico em função da temperatura e das pressões a que estão submetidos.
  5. Fluidos compressíveis tipos de fluidos como no caso dos gases apresentam forte variação do seu peso específico.
  6. Pressão de referência é A pressão que atua sobre a superficie de referencia.
  1. Pressão hidrostática é a distribuição de pressão de uma coluno de líquida, e a pressão que atua sobre ela e normalmente a pressão atmosférica. Ou refere-se a pressão devida ao peso da coluna de fluido em relação a uma altura de referência
  2. A altura ou altura de carga h [m] é tambem conhecida como altura de carga e pode ser interpretada como a altura de uma coluna de liquido de peso especifico γ [N/m3] necessaria para manter uma diferenca de pressão.sendo comumente utilizada para definir a capacidade de geracao de pressao de bombas e ventiladores.
  3. Manometria é a ciência que estuda a técnicas e instrumentos desenvolvidos para a medição das propriedades de uma massa fluida.
  4. Manómetro: é um instrumento medidor de pressão , sendo que a medição da pressão é realizada com a utilização de manómetros, que podem Medir tanto pressões absolutas como pressões manométricas.
  5. A pressão absoluta e medida tendo como referencia a pressão de zero absoluto, sendo elas sempre positivas.
  6. Pressão manométrica é medida tendo como referencia a pressão atmosférica, assim, podem ser positivas ou negativas.
  7. A pressão atmosférica é uma pressão absoluta e representa a pressao exercida pela massa fluida da atmosfera sobre todas as superfícies de um plano local da terra.
  8. O tubo piezométrico é a forma mais simples dos manómetros e consiste em um tubo vertical ou inclinado aberto para a atmosfera na sua extremidade Superior e fixado a um recipiente cuja pressão se deseja verificar.
  9. A determinação da pressão que envolve uma coluna de massa fluida em repouso.
  10. Manómetro em U : é A grande vantagem do manometro em U e a possibilidade de medir-se a pressão em recipientes contendo gases.
  11. Utilização dos manómetros: Os manómetros em U e tubo piezométrico apresentam muitas desvantagens em relação a sua aplicacao quando comparados a outros dispositivos mecânicos ou eletricos, como o medidor de pressao de Bourdon, esses dispositivos sao mais ageis e mais praticos para a realizacao da medicao das pressões.

25. “Força hidrostática” forca de uma massa fluida que actuam em

uma superfície submersa independentemente dela estar em repouso ou em

  1. Quantidade de movimento para um volume de controle:
  2. Vazão massica de fluido : é a massa de fluido que passa por uma area de referencia na unidade de tempo.

41. Equação da energia mecânica: contabiliza as varias formas de

energia envolvidas em um fluxo, como a energia cinetica, a energia potencial, as perdas de energia que podem ocorrer nesse escoamento devido a forca de atrito viscoso (devido a viscosidade do fluido), a energia fornecida ao volume de controle. O termo da velocidade V 2 / 2 g [m] e associado a energia cinetica e e conhecido como carga de velocidade e representa a distancia necessaria para que o fluido acelere do repouso ate a velocidade V. O termo da pressao p/ γ [m] e conhecido como carga de pressao e representa a altura de uma coluna de liquido necessaria para produzir uma pressao p [kPa] e γ [N/m 3 ] e uma propriedade do fluido chamado peso especifico. Os termos h p [m], h t [m] e h L [m] representam alturas de carga adicionadas ou subtraidas do volume de controle por uma bomba, uma turbina e por perdas de carga oriundas de atrito viscoso, respectivamente.

  1. A equacao de Bernoulli afirma que a pressao total permanece constante ao longo de uma linha de fluxo. Sendo ela um caso especial da equacao da energia mecanica e considera um escoamento em regime permanente de um fluido incompressível e inviscito. A equação de Bernoulli ser escrita em termos da pressao A soma dessas pressões e chamada de pressão total, e os termos são chamados de pressão estática p [kPa], pressão dinâmica ρ V 2 / 2 [kPa] e pressão hidrostática γz [kPa] A equação de Bernoulli no tubo de Pitot

43. “Escoamentos internos”: Osborne Reynolds estudou o escoamento

em tubos ou dutos utilizando um experimento muito simples.

44. Numero de Reynolds: identifica o tipo de escoamento de acordo a

parâmetros adimensional que relaciona as seguintes propriedades do fluido:

massa especifica eviscosidade; geometria do tubo e velocidade media do escoamento. onde Re e o numero adimensional de Reynolds , ρ [kg/m 3 ] e a massa especifica, V [m/s] e a velocidade media do escoamento, D [m] e o diametro da tubulacao e μ [N.s/m 2 ] e a viscosidade do fluido.

45. O escoamento laminar: escoamento sera laminar se Re < 2100 a

46. O escoamento turbulento e será turbulento para Re > 4000

47. O escoamento transiente Para Re entre esses limites.

  1. Região de entrada e escoamento completamente Desenvolvido: Camada limite A camada do escoamento que e influenciada por efeito da viscosidade, fluindo sobre a parede do tubo com velocidade zero, surgindo tensoes de cisalhamento entre as camadas adjacentes. Ou também é a regiao próxima a superficie por onde o fluido escoa e onde se manifestam os efeitos das forcas viscosas do escoamento.
  2. Regiao de entrada no escoamento e A regiao onde o perfil de velocidade e variável.
  3. O comprimento da regiao de entrada x ent [m] depende do tipo de escoamento ser laminar ou turbulento.

51. “Perda de carga em escoamentos internos” a perda de carga h L

[m] que a tubulacao impoe ao sistema fluido oriunda dos efeitos da viscosidade do fluido e pode ser determinadas pelas perdas de cargas normais e localizadas.

52. Perda de carga localizados h LOC [m] impostos por componentes como

curvas, tes, joelhos, válvulas ou outros componentes que estejam montados no fluxo fluido. sao devidas aos componentes ou geometrias que compoem a tubulacao que nao sejam o tubo reto. A contabilizacao dessas perdas e relacionada a um fator experimental chamado coeficiente de perda K.

  1. O coeficiente de perda de carga localizados esta muito relacionado a geometria dos componentes e pouco relacionado as condições do escoamento.

54. Perdas de cargas normais: As perdas de cargas normais ocorrem em

função do efeito viscoso do fluido em escoamento e dependem de fatores como a velocidade do escoamento, a geometria da tubulação (comprimento e diâmetro), a rugosidade da parede gda tubulação e das propriedades de viscosidade e massa específica do fluido.

  1. arrasto de pressão : quando a superfície for parte de um corpo que possui espessura considerável como uma esfera, um cilindro ou outra forma qualquer, outra contribuição na forca de arrasto.
  2. arrasto de atrito: efeitos das forcas viscosas manifestam-se na forma da camada limite e seriam os unicos a contribuir na forca de arrasto se nao houvesse variações de pressoes entre a borda de ataque e de saida do corpo no escoamento.
  3. O arrasto total: e a soma dos efeitos do arrasto de atrito e do arrasto de pressão.
  4. A potencia necessaria para vencer o arrasto aerodinamico sera entao:
  5. Substituida na equacao da potencia:
  6. variação favoravel ao escoamento : Essa variacao da pressao, na metade dianteira da esfera, e denominada.
  7. descolamento da camada limite: devido aos efeitos das forcas viscosas, a particula na camada limite perde energia no seu trajeto e nao consegue atingir a borda de saida, descolando-se da superficie.
  8. sustentação total pode ser dada pela seguinte equacao:
  9. Relação envolvendo asas e aerofólios e a carga da asa