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FENÔMENOS de TRANSPORTE

Sejam Bem-vindos!

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Engenharia Básica

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Objetivos

  • OBJETIVOS GERAIS
  • Fornecer ao aluno de engenharia os fundamentos de Fenômenos de Transporte, capacitando-o a aplicar os princípios básicos e leis físicas que regem o comportamento cinético dos fluidos em escoamento e também para o estudo das diversas disciplinas do curso de Engenharia.
  • OBJETIVOS ESPECÍFICOS
  • Estudar os conceitos fundamentais e definição das propriedades de cinemática dos fluidos. Mostrar aplicações reais de movimentos de fluidos na engenharia.
  • Elucidar a equação da continuidade para regime permanente propondo aplicações práticas.
  • Explicar as formas de energia envolvidas no movimento dos fluidos, abarcando a equação da energia, potência e rendimento na presença de uma máquina.
  • Esclarecer o princípio físico da equação de Bernoulli aplicando-a em sistemas encontrados no dia a dia do engenheiro. 

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Conteúdo

  • Cinemática dos Fluidos - Conceitos: Descrição do movimento de um fluido; aplicações de movimentos de fluidos na engenharia; regimes de movimento: permanente (estacionário) e variado; regimes de escoamento (experimento de Reynolds): laminar e turbulento; tensão de cisalhamento; equação de Reynolds; trajetória e linha de corrente; tubo de corrente; tipos de escoamento: unidimensional e bidimensional. P1(PROVÁVEL)
  • Equação da Continuidade: Vazão volumétrica; vazão em massa; vazão em peso; relações entre vazão volumétrica, vazão em massa e vazão em peso; equação da continuidade para regime permanente; equação da continuidade para fluido incompressível; equação da continuidade – entradas e saídas não únicas. P1(PROVÁVEL)

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  • Equação da Energia: Equação da energia para regime permanente; formas de energia: energia potencial (de posição e de pressão), cinética e mecânica; equação de Bernoulli; aplicação da equação de Bernoulli: tubo de Venturi e tubo de Pitot; equação da energia na presença de uma máquina; potência e rendimento de uma máquina. P2(PROVÁVEL)

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  • Equação da Energia – Fluido Real: Equação da energia para fluido real; escoamento não uniforme; equação da energia para entradas e saídas não únicas; definição de perda de carga; equação geral da energia. P2(PROVÁVEL)

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Bibliografia

  • Básica
  • BRUNETTI, F. Mecânica dos Fluidos. São Paulo: Prentice Hall, 2005.
  • MUNSON, B. R; YOUNG, D. F; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos.São Paulo: Edgard Blucher, 2004.
  • FOX, R. W; MACDONALD, A. T. Introdução à Mecânica dos Fluidos. Rio de Janeiro: LTC - Guanabara, 2006.
  • Complementar
  • CHAVES, A. Física – Sistemas Complexos e Outras Fronteiras, Vol. 4. Rio de Janeiro: Reichmann e Affonso, 2001.
  • SCHIOZER, D. Mecânica dos Fluidos, Rio de Janeiro: LTC – Guanabara, 1996.
  • POTTER, M. C.; WIGGERT, D. C. Mecânica dos Fluidos. São Paulo: Thomson Pioneira, 2004.
  • MUNSON, B. R; YOUNG, D. F; OKIISHI, T. H. Uma Introdução Concisa à Mecânica dos Fluidos.  São Paulo: Edgard Blucher, 2005.
  • SANTOS, T. C.; FERREIRA, P. J. G. Fenômenos de Transporte. ISBN: 978-85-917144-1-4, 1a Ed., São Paulo, 2014.

 

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Fenômenos de Transporte

  • Fenômenos de Transporte refere-se ao estudo sistemático e unificado da transferência de quantidade de movimento, energia e matéria.
  • Mecânica dos Fluidos
  • Transferência de Calor
  • Transferência de Massa

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Aplicações

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Alguns nomes importantes...

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Propriedades e grandezas relativas aos fluidos

  • Sistema de unidades.
  • Definição de fluido.
  • Peso e massa específica.
  • Densidade. Viscosidade.
  • Tensão superficial.
  • Capilaridade

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Unidades de medidas – Básicas do S.I.

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Unidades de medidas – Derivadas do S.I.

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Unidades de medidas – Derivadas do S.I. – nomes especiais

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Algumas conversões de unidades

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Conceito de Fluidos

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Conceitos de fluidos

  • O conceito de fluidos envolve líquidos e gases, logo, é necessário distinguir estas duas classes: “Líquidos é aquela substância que adquire a forma do recipiente que a contém possuindo volume definido e, é praticamente, incompressível. Já o gás é uma substância que ao preencher o recipiente não formar superfície livre e não tem volume definido, além de serem compressíveis

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Divisão dos fluidos: líquidos

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Divisão dos fluidos: gases

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Definição de fluido

  • Fluido é uma substância que tem a capacidade de escoar. Quando um fluido é submetido a uma força tangencial, deforma-se de modo contínuo, ou seja, quando colocado em um recipiente qualquer, o fluido adquire o seu formato.
  • Assim: Fluido é uma substância que não tem forma própria, e que, se estiver em repouso, não resiste a tensões de cisalhamento.

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Tensão de cisalhamento

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A experiência das duas placas

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Importante...

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Viscosidade absoluta ou dinâmica

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Análise dimensional: sistema [F][L][T]

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Simplificação prática:

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Exemplo 1

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Exemplo 2

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Exercício 1

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Exemplo 3

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Massa específica

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Peso específico

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Viscosidade cinemática

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Exercício (Brunetti cap.1)

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Exercício (Brunetti cap.1)

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Exercício (Brunetti cap.1)

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Exercício (Brunetti cap.1)

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Exercício (Brunetti cap.1)

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Exercício (Brunetti cap.1)

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Obrigado a todos!

Até a próxima.

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