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Introdu
ç
ão a Mecânica dos
Fluidos
Ca
p
ítulo 2
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Introdução à Mecânica de Fluidos: Conceitos Básicos, Notas de aula de Química
Os conceitos básicos da mecânica de fluidos, incluindo o fluido como meio contínuo, campo de velocidades, campo de tensões, viscosidade, tensão superficial e descrição e classificação do movimento de fluidos. Além disso, discute o fluido como meio contínuo, campo de velocidade, viscosidade e tensão superficial, e fornece informações sobre a variação de pressão através de uma interface curva devido à tensão superficial, efeitos do ângulo de contato na interface líquido-gás-sólido e descrição e classificação dos movimentos de fluidos.
Tipologia: Notas de aula
2012
1 / 15
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Introdução a Mecânica dos
Fluidos
Capítulo 2
Conceitos Fundamentais
Tópicos Principais
Fluido considerado comocontínuo
Campo de velocidades
Campo de tensões
Viscosidade
Tensão Superficial
Descrição e classificação domovimento do fluido
Campo de Velocidade
Campo de Velocidade
Considerar também: 9
Fluido em regime permanente e nãopermanente
Fluxo 1D, 2D, e 3D
Linhas de tempo, trajetória, linhasde emissão e linhas de corrente
Campo de tensão
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Viscosidade
Tensão de cisalhamento
x y x y
A
yx^
dF dA F A y^
=^
→
δ δ
τ^
δ^
0
lim
9
Taxa de deformação:
d dt t t
α
δα δ δ^
(^0) → lim
9
Deslocamento:
t
u
l
δ δ δ^
×
=^
9
P/ pequenos ângulos:
αδ
δ δ^
×
=^
y
l
9
Igualando as duas expressões:
u y
t
δ δ αδ (^) δ
9
Tomando o limite dos dois lados:
y
ud d
td
d^
α
M^ δl M'
P^
P'^
Força,
F^ δx Velocidade,
δu
Elemento de fluidono instante t
Elemento de fluidono instante t+
δt
δα^
δα
N^
O
x δ
9
Taxa de deformação é dada pela relação:
ud^ yd
Viscosidade
Fluido Não-Newtoniano
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Viscosidade
Viscosidade é uma função da temperatura:
( T μ μ =
Viscosidade cinemática:
μ ρ ν =
Unidade da viscosidade dinâmica:
[^
]^
=^
s kg m s Pa
μ
[^
]^
[^
]
poise
s Pa
Unidade da viscosidade cinemática:
m = s
2
ν
Descrição e classificação dos
movimentos dos fluidos
Fluidos Viscosos e não viscosos
Escoamento viscoso, laminar e
incompressível sobre umaplaca plana semi-infinita
Ilustração da interação forte entre as regiões
viscosa e não viscosa na parte traseira doescoamento em torno de um corpo rombudo:(a) cenário idealizado e claramente falso doescoamento em torno de um corpo rombudo;(b) cenário real do escoamento em torno deum corpo rombudo.