Mecânica dos Fluidos
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:
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Introdução
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Conceito técnico de Fluido
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Lei de Newton da Viscosidade e Tensão de Cisalhamento
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Fluidos Newtonianos e Fluidos Não-Newtonianos
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Conceito de Viscosidade Dinâmica
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Conceito de Massa Específica
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Conceito de Peso Específico
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Conceito de Densidade Relativa ou Peso Específico Relativo
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Conceito de Viscosidade Cinemática
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Estática dos Fluidos
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Conceito de Pressão
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Princípio de Stevin
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Lei de Pascal
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Conceito de Carga de Pressão
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Superfícies Submersas e Comportas
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Manometria e Manômetro em U
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Cinemática dos Fluidos
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Conceito de Escoamento em Regime Permanente e Não-Permanente
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Conceito de Escoamento Laminar, Escoamento de Transição e Escoamento Turbulento
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Número de Reynolds
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Conceito de Escoamento Ideal ou Não-Viscoso
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Conceito de Escoamento Incompressível
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Conceito de Linhas de Corrente e Trajetória
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Conceito de Escoamento Uniforme
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Conceito de Velocidade Média na Seção
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Conceito de Vazão Volumétrica
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Conceito de Vazão em Massa
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Equação da Continuidade
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Lei de Conservação da Massa
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Equação da Energia
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Energias Mecânicas Associadas ao Fluido
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Equação de Bernoulli
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Equação da Energia na presença de Uma Bomba ou Uma Turbina
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Equação da Energia Para um Fluido Real
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Altura Manométrica da Bomba
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Potência Hidráulica e Potência de Eixo
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Equação da Continuidade de Movimento
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Cálculo de Força Exercida por Um Fluido
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Cálculo de Perda de Carga
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Conceito de Raio Hidráulico e Diâmetro Hidráulico
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Conceito de Rugosidade Real, Rugosidade Uniforme e Rugosidade Equivalente
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Diagrama de Moody-Rouse
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Cálculo de Perda de Carga Distribuída
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Cálculo de Perda de Carga Localizada pelo comprimento equivalente e pelo coeficiente de perda de carga localizada.
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Exercício: Instalação de Bombeamento