Mecânica dos Fluidos

Exercício: Viscosidade Dinâmica e Peso Específico Relativo com Transformação de Unidades

Conteúdo da Aula:

Exercício: A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 (m2/s) e o seu peso específico relativo é 0,85. Determinar a viscosidade dinâmica, nas seguintes unidades: No SI Em slug/ft.s Em P (poise).

Vamos adotar a aceleração da gravidade g igual a 9,8 (m/s^2) e massa específica da água 1000 (kg/m^3). Resumimos os dados fornecidos na figura 01.

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

Isolando a viscosidade dinâmica na fórmula (1), obtemos a fórmula (2). Temos a relação entre o peso específico e a massa específica na equação (3). Isolando o peso específico da equação (4), obtemos a equação (5).

Substituindo a equação (3) na equação (5), conseguimos isolar a massa específica, resultando na equação (7). Substituindo esta na equação (2), obtemos a equação (8) que nos permite calcular a viscosidade dinâmica.

Substituindo valores, obtemos viscosidade igual a 23,8 (N.s/m^2). Conforme indicado na figura 3, nas três maneiras equivalentes da unidade no sistema internacional SI..

Para transforma o valor encontrado para slug/ft.s temos a relação indicada na figura (4), assim como os cálculos realizados. Dessa forma obtemos o valor para viscosidade cinemática de 0,4971 slug/pe.s.

De forma semelhante, podemos obter o valor da viscosidade em cP (Centi poise) através das relações indicadas na figura 5.

Por fim, substituindo valores, obtemos a viscosidade igual a 2,38 cP (centi poise) como ilustrado na figura (6).

Fórmulas e Resoluções:

CONSIDERAÇÕES SOBRE A MECÂNICA DOS FLUIDOS

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A Mecânica dos Fluidos é uma disciplina da engenharia muito importante, pois ela trata da interação dos fluidos em diversos sistemas.

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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.

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Entender os conceitos da Mecânica dos Fluidos é fundamental para qualquer aspirante a engenheiro, até mesmo os técnicos e tecnologos.

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Os princípios da Mecânica dos Fluidos estão inseridos em qualquer sistemas que envolva um líquido ou gás (também vapor) e portanto, essencial na engenharia.

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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​

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