Mecânica dos Fluidos
Conteúdo da Aula:
Mecânica: É a ciência que estuda o equilíbrio e o movimento de corpos sólidos, líquidos e gasosos, bem como as causas que provocam este movimento. Em se tratando somente de líquidos e gases, que são denominados fluidos, recai-se no ramo da mecânica conhecido como Mecânica dos Fluidos.
Mecânica dos Fluidos: É a ciência que trata do comportamento dos fluidos em repouso e em movimento. Estuda o transporte de quantidade de movimento nos fluidos. Exemplos de aplicações: O estudo do comportamento de um furacão, o fluxo de água através de um canal, as ondas de pressão produzidas na explosão de uma bomba, as características aerodinâmicas de um avião supersônico, entre outros.;
Porque estudar Mecânica dos Fluidos? O conhecimento e entendimento dos princípios e conceitos básicos da Mecânica dos Fluidos são essenciais na análise e projeto de qualquer sistema no qual um fluido é o meio atuante.
O projeto de todos os meios de transporte requer a aplicação dos princípios de Mecânica dos Fluidos, tais como, as asas de aviões para vôos subsônicos e supersônicos, máquinas de grande efeito, aerobarcos, projetos de submarinos e automóveis, entre tantos outros.
Importância: A Mecânica dos Fluidos está envolvida em assuntos importantes, tais como: Produção de energia, Produção e conservação de alimentos, Obtenção de água potável, Processamento de minérios, Desenvolvimento industrial, Aplicações da Engenharia à Medicina sempre aparecem cálculos de Perda de carga, Forças de arraste, Trocas de calor, Troca de substâncias entre fases e muito mais.
Ela está presente na Engenharia Civil e Arquitetura constituindo a base do estudo de hidráulica e hidrologia e tem aplicações no conforto térmico em edificações. Na Engenharias Sanitária e Ambiental contribui para os estudos da difusão de poluentes no ar, na água e no solo.
Na Engenharia Mecânica é integrante nos processos de usinagem, processos de tratamento térmico, cálculo de máquinas hidráulicas, transferência de calor das máquinas térmicas e frigoríficas e Engenharia aeronáutica.
Na Engenharia Elétrica e Eletrônica é importante nos cálculos de dissipação de potência, seja nas máquinas produtoras ou transformadoras de energia elétrica, seja na otimização do gasto de energia nos computadores e dispositivos de comunicação.
CONSIDERAÇÕES SOBRE A MECÂNICA DOS FLUIDOS
A Mecânica dos Fluidos é uma disciplina da engenharia muito importante, pois ela trata da interação dos fluidos em diversos sistemas.
Fluido nada mais é do que a junção dos líquidos em gases em uma única classificação, assim passamos a dividir o estudo da mecânica em dois, o estudo relativo aos sólidos e o estudo relativos aos fluidos.
Entender os conceitos da Mecânica dos Fluidos é fundamental para qualquer aspirante a engenheiro, até mesmo os técnicos e tecnologos.
Os princípios da Mecânica dos Fluidos estão inseridos em qualquer sistemas que envolva um líquido ou gás (também vapor) e portanto, essencial na engenharia.
Nossa playlist de Mecânica dos Fluidos aborda os seguintes temas:
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Introdução
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Conceito técnico de Fluido
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Lei de Newton da Viscosidade e Tensão de Cisalhamento
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Fluidos Newtonianos e Fluidos Não-Newtonianos
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Conceito de Viscosidade Dinâmica
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Conceito de Massa Específica
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Conceito de Peso Específico
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Conceito de Densidade Relativa ou Peso Específico Relativo
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Conceito de Viscosidade Cinemática
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Estática dos Fluidos
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Conceito de Pressão
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Princípio de Stevin
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Lei de Pascal
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Conceito de Carga de Pressão
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Superfícies Submersas e Comportas
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Manometria e Manômetro em U
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Cinemática dos Fluidos
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Conceito de Escoamento em Regime Permanente e Não-Permanente
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Conceito de Escoamento Laminar, Escoamento de Transição e Escoamento Turbulento
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Número de Reynolds
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Conceito de Escoamento Ideal ou Não-Viscoso
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Conceito de Escoamento Incompressível
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Conceito de Linhas de Corrente e Trajetória
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Conceito de Escoamento Uniforme
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Conceito de Velocidade Média na Seção
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Conceito de Vazão Volumétrica
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Conceito de Vazão em Massa
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Equação da Continuidade
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Lei de Conservação da Massa
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Equação da Energia
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Energias Mecânicas Associadas ao Fluido
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Equação de Bernoulli
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Equação da Energia na presença de Uma Bomba ou Uma Turbina
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Equação da Energia Para um Fluido Real
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Altura Manométrica da Bomba
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Potência Hidráulica e Potência de Eixo
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Equação da Continuidade de Movimento
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Cálculo de Força Exercida por Um Fluido
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Cálculo de Perda de Carga
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Conceito de Raio Hidráulico e Diâmetro Hidráulico
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Conceito de Rugosidade Real, Rugosidade Uniforme e Rugosidade Equivalente
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Diagrama de Moody-Rouse
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Cálculo de Perda de Carga Distribuída
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Cálculo de Perda de Carga Localizada pelo comprimento equivalente e pelo coeficiente de perda de carga localizada.
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Exercício: Instalação de Bombeamento