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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ENGENHARIA MECÂNICA PME 2230 - MECÂNICA DOS FLUIDOS | - TERCEIRA PROVA — P3 - 03/12/08 1º Questão ( 3,5 pontos) Um fluido incompressível (massa específica = p e viscosidade dinâmica = 4) escoa sobre a placa plana inclinado mostrada na Figura abaixo. A largura da placa (na direção z) é muito maior do que seu comprimento (na direção x) e detectou-se que o fluido sempre escoa de modo laminar. Determine o perfil de velocidade neste escoamento e também a vazão em massa de fluido que escoa sobreaplaca. Obs; Justifique as simplificações feitas nas equações utilizadas na solução do problema. 2 .Quesltão (3,5 pontos) A queda de pressão Ap, para escoamento em regime permanente , incompressível e viscoso, através de um tubo retilineo horizontal depende do comprimento do tubo, L, da velocidade média V, a viscosidade dinâmica do fluido, yu, do diâmetro do tubo, D, da massa específica do fluido. p , e da rugosidade média, «. Determine: aj) O número de grupos adimensionais independentes necessários para representar o escoamento. b) Os grupos adimensionais que possam correlacionar os parâmetros envolvidos no fenômeno físico. Sugestão: Adotar p , Y e D como base de variáveis repetidas. ) 3º.Questão (3,0 pontos) Uma placa retangular, de pequena espessura e superfícies lisas, com largura L e comprimento 4L, está imersa em um campo de velocidades uniforme de velocidade média U. Considerando-se que a placa está perfeitamente alinhada com o fluxo de ar, no caso q) ao longo comprimento L e no caso b) ao longo do comprimento 4L, pede-se para determinar a relação das forças de arrasto que ocorrem no caso a) para aquela no caso b). Explique, fisicamente, porque mesmo sendo a área da placa a mesma para os casos a) e b), a força de arrasto é maior no caso a). Admita o escoamento laminar na cada limite sob as superfícies das placas. l 4 u u —— tn t 4. Caso ga Caso b Equações para sscoamentos incompressíveis com viscosidade constante: du dv Ow —+— + =0 Ox O dO du dd du êp ou Ou Ou pi>+tUuD+vo—=+W|=— D+pe tU SAS to ôx ôx* ay? 27? Equações pera cada limite laminar: 1,328 “UI R O) f 8 ei v 
