Mecânica dos Fluidos

Massa Específica - Viscosidade Cinemática - Densidade Relativa

Conteúdo da Aula:

Vamos agora falar da "Massa Específica" que é definida pelo quociente da massa do fluido pelo seu volume ocupado, conforme expresso na equação 01. Também chamada de densidade absoluta. Confira alguns valores na tabela 01.

Também temos o "Peso Específico" que é a razão entre o peso e o volume ocupado pelo fluido. o volume ocupado pelo fluido. Conforme expresso na equação 2. Note que a relação entre massa específica e peso específico é a aceleração da gravidade, g.

Outro conceito interessante que aparece é o conceito de "Densidade Relativa" que é a relação entre a massa específica do fluido e a massa específica de um fluido de referência, como indicada na fórmula 03. Para líquidos o fluido de referência é a água, enquanto para os gases é o ar.

Ainda em propriedades, não poderíamos deixar de citar o conceito de "Viscosidade Cinemática, que é a relação entre a viscosidade dinâmica e a massa específica, conforme indicado na equação 4.

Como a viscosidade dinâmica e a massa específica variam com a temperatura, em sistemas onde a variação de temperatura é significativa usar a viscosidade cinemática é mais interessante, pois através dela temos os dois efeitos simultâneos.

É importante também, introduzirmos alguns conceitos, a saber: Fluido Ideal: O fluido é considerado ideal quando os efeitos da viscosidade são desprezíveis e podem ser consideradas ZERO.

Como consequência do fluido ideal temos o escoamento não-viscoso que é aquele cujo o fluido que escoa é considerado ideal.

Outro conceito importante é o de fluido ou escoamento incompressível. Um fluido ou escoamento é considerado incompressível quando a variação da massa específica é nula ou desprezível.

Como podemos dizer (saber) se um escoamento é ou não incompressível? Essa resposta é obtida pelo chamado número de Mach que é a relação entre a velocidade do escoamento e a velocidade do som no meio. Se o número de Mach for menor que 0,3, temos um escoamento incompressível.

Tabela e Fórmulas:

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​

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