Mecânica dos Fluidos
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