Mecânica dos Fluidos

Exercício: Tensão de Cisalhamento e Viscosidade dinâmica

Conteúdo da Aula:

Exercício: São dadas duas placas paralelas a distância de 2 mm. A placa superior move-se com velocidade de 4 m/s, enquanto a inferior é fixa. Se o espaço entre as duas placas for preenchido com óleo de viscosidade igual a 0,1 St e massa específica igual a 830 kg/m^3, qual será a tensão de cisalhamento que agirá no óleo.

A primeira ação que recomendamos na hora da resolução do exercício é listar os dados fornecidos no problema. Estes podem ser verificados na figura 01, logo abaixo.

As fórmulas que serão utilizadas no problemas podem ser verificadas na figura 02.

Lembrando que 1 St = 1 (cm^2/s) ou 1 St = 1.10 - 4 (m^2/s), podemos transformar as unidades.

A tensão de cisalhamento pode ser calcula pela expressão (1).

Se considerarmos uma variação linear de velocidade, chegamos a equação (2).

Não temos a viscosidade dinâmica, no entanto, temos a viscosidade cinemática. A sua relação com a viscosidade dinâmica pode ser observada na equação (3).

Isolando-se a viscosidade dinâmica da equação (3) obtemos a equação (4). Substituindo valores, obtemos o valor de 0,0083 (Pa.s).

Por sim, podemos obter o valor da tensão de cisalhamento substituindo valores na equação (2). Assim obtemos 16,2 (Pa).

Fórmulas e Resolução:

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:

  • Introdução

    • Conceito técnico de Fluido​

    • Lei de Newton da Viscosidade e Tensão de Cisalhamento

    • Fluidos Newtonianos e Fluidos Não-Newtonianos

    • Conceito de Viscosidade Dinâmica

    • Conceito de Massa Específica

    • Conceito de Peso Específico

    • Conceito de Densidade Relativa ou Peso Específico Relativo

    • Conceito de Viscosidade Cinemática

  • Estática dos Fluidos​

    • Conceito de Pressão​

    • Princípio de Stevin

    • Lei de Pascal

    • Conceito de Carga de Pressão

    • Superfícies Submersas e Comportas

    • Manometria e Manômetro em U

  • Cinemática dos Fluidos

    • Conceito de Escoamento em Regime Permanente e Não-Permanente​

    • Conceito de Escoamento Laminar, Escoamento de Transição e Escoamento Turbulento

    • Número de Reynolds

    • Conceito de Escoamento Ideal ou Não-Viscoso

    • Conceito de Escoamento Incompressível

    • Conceito de Linhas de Corrente e Trajetória

    • Conceito de Escoamento Uniforme

    • Conceito de Velocidade Média na Seção

    • Conceito de Vazão Volumétrica

    • Conceito de Vazão em Massa

    • Equação da Continuidade

    • Lei de Conservação da Massa

  • Equação da Energia​

    • Energias Mecânicas Associadas ao Fluido​

    • Equação de Bernoulli

    • Equação da Energia na presença de Uma Bomba ou Uma Turbina

    • Equação da Energia Para um Fluido Real

    • Altura Manométrica da Bomba

    • Potência Hidráulica e Potência de Eixo

  • Equação da Continuidade de Movimento​

    • Cálculo de Força Exercida por Um Fluido​

  • Cálculo de Perda de Carga​

    • Conceito de Raio Hidráulico e Diâmetro Hidráulico​

    • Conceito de Rugosidade Real, Rugosidade Uniforme e Rugosidade Equivalente

    • Diagrama de Moody-Rouse

    • Cálculo de Perda de Carga Distribuída

    • Cálculo de Perda de Carga Localizada pelo comprimento equivalente e pelo coeficiente de perda de carga localizada.

  • Exercício: Instalação de Bombeamento​

|   © 2020 POR ENGENHARIA E CIA.   |   contato@engenhariaecia.eng.br   |

 |   Whats App (11) 95696 7808   |