Décima primeira aula de FT. Raimundo (Alemão) Ferreira Ignácio
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- Maria Vitória Santarém
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1 Décima primeira aula de FT Raimundo (Alemão) Ferreira Ignácio
2 CINEMÁTICA DOS FLUIDOS
3 CINEMÁTICA DOS FLUIDOS
4 CINEMÁTICA DOS FLUIDOS
5 CINEMÁTICA DOS FLUIDOS
6 CINEMÁTICA DOS FLUIDOS
7 CALCULANDO A VELOCIDADE MÉDIA
8 CINEMÁTICA DOS FLUIDOS
9
10 Unidades no SI, MK * S e CGS Variável SI MK * S CGS Q m³/s m³/s cm³/s Q m kg/s utm/s g/s Q G N/s kgf/s Dina/s Relações: 3 m 6 cm³ s s utm kg g 1 9, s s s kgf N 1 9,8 9,8 10 s s L s 5 dina s
11 CINEMÁTICA DOS FLUIDOS Na verdade a equação acima vale para um sistema com diversas entradas e diversas saídas.
12 Para uma entrada e uma saída, temos: Q m entra Q m saí entra Q entra saí Q saí entra v entra A entra saí v saí A saí Se for um fluido incompressível, temos: entra saí cons tan te v entra A entra v saí A saí
13 Insiste-se na idéia do regime permanente, já que a eliminação da variável tempo simplifica o estudo e a solução dos problemas e, de certa forma, resolve a maioria dos problemas práticos.
14 O aprofundamento do estudo será feito no Capítulo 10 da bibliografia básica, quando o leitor já tiver uma melhor compreensão do assunto, com as limitações impostas nos primeiros capítulos.
15 Vamos estudar agora os escoamentos laminar e turbulento Para que? Que?
16 E isto vai influenciar na dissipação de energia ao longo do escoamento! Na verdade estaremos observando o deslocamento transversal de massa ao longo do escoamento!
17 Reynolds fez os estudos relacionados aos escoamento laminar (deslocamento transversal de massa desprezível) e turbulento (deslocamento transversal intenso). Reynolds
18 Um exemplo de bancada atual está representado abaixo: Ao abrirmos um pouco a torneira, notamos através do tubo transparente, que o corante irá formar um filete continuo, que caracteriza o escoamento laminar. Ao continuarmos abrindo a torneira, o filete começará a ondular caracterizando o escoamento de transição. Quando a perturbação tornar-se mais intensa, teremos o escoamento turbulento.
19 Reynolds observou que o fenômeno ensaiado, dependia das seguintes variáveis: ρ - massa específica do fluido; v - velocidade média do escoamento; D - diâmetro interno da tubulação; μ - viscosidade do fluido. Através da análise adimensional ele obteve o chamado número de Reynolds (Re) e estabeleceu: para Re escoamento laminar; para 2000 < Re < escoamento de transição; para Re escoamento turbulento. Hoje, considerando a ABNT, temos: para Re escoamento laminar; para 2000 < Re < escoamento de transição; para Re escoamento turbulento.
20 O Reynolds é calculado pela expressão ao lado: Re v D H v D D H = diâmetro hidráulico que tratando-se de um tubo de seção circular forçado é igual ao diâmetro interno do tubo. H
21 Diâmetro hidráulico D H 4 área da seção formada pelo fluido perímetro molhado ( ) A perímetro molhado ( ) perímetro formado pelo contato do fluido com parede D D H 4 2 R 2 R 2R D No conduto circular forçado tanto podemos trabalhar com o diâmetro interno como com o diâmetro hidráulico.
22 Outro exemplo de cálculo do diâmetro hidráulico: D H 4 a b 2a b Calculado o diâmetro hidráulico podemos calcular o número de Reynolds e classificar o escoamento em laminar, transição ou turbulento. Assista a experiência de Reynolds no YouTube.
23 Exercícios Os exercícios 3.3, 3.4, 3.5 e 3.6 foam propostos na aula anterior.
24 Exercícios
25 Exercícios
26 Exercícios
27 Exercícios
28 Exercícios
29 Exercícios
30 Exercícios
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