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Mecânica dos Fluidos

Conceito Técnico de Fluido

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Conteúdo da Aula:

Começamos trazendo uma distinção entre sólido, líquido e gás. Sólido tem forma e volume definidos. Líquido tem volume definido e a forma do recipiente que o contém Gás não tem forma nem volume definidos. Fluido é mole e deformável e Sólido é duro e muito pouco deformável.

Mas, somente distinguir o que é um sólido, um líquido ou um gás não traz nenhum parâmetro para fazer previsões por meio de cálculos.

Portanto, precisamos construir uma estrutura lógica que será de grande utilidade para o desenvolvimento da Mecânica dos Fluidos Para isto, lançaremos mão da chamada “Experiência das Duas Placas”

Seja um sólido representado na figura 01 preso entre duas placas planas, uma inferior fixa e a outra superior solicitada por uma força tangencial constante Ft. Ao aplicarmos uma força ele irá se deformar. Se o limite elástico não for atingindo, ao soltar o sólido volta para o seu estado inicial.

Agora, imaginemos duas placas planas representadas na figura 02, entre elas um fluido qualquer. A placa inferior fixa e a placa superior sujeita a uma força tangencial constante Ft. Pelo princípio da aderência (fluido em contato com a superfície se adere a ela) a velocidade do fluido junto a placa inferior é zero enquanto a que será a mesma velocidade da placa superior.

Notamos que o fluido se deforme e mesmo que se retire a força, o fluido não retorna a posição inicial como acontece com o sólido.

Em outras palavras, o fluido se deforma continuamente por menor que seja a

Daí obtemos o conceito técnico de fluido: “Fluido é uma substância que se deforma continuamente, quando submetida a uma força tangencial constante qualquer.”

Ou também : “Fluido é uma substância que, submetida a uma força tangencial constante, não atinge uma nova configuração de equilíbrio estático”. A partir dessa definição descreveremos a lei de Newton da Viscosidade.

Figuras:

Mecanica dos fluidos
mecflu
mecânica dos fluidos
Deformação de um sólido sujeito à aplicação de uma força tangencial.
Deformação de um fluido sujeito à aplicação de uma força tangencial.
fetrans

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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