Curso básico de mecânica dos fluidos

73 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos 1.12.3 Exercícios resolvidos 1.12.3.1 Para o mecanismo representado a seguir, pede-se determinar: a) A Lei de variação da tensão de cisalhamento em função do raio (R), da velocidade angular constante (ω ) e da espessura da película do fluido lubrificante ( δ ); b) o momento total (MT) que deve ser aplicado ao conjunto para que o mesmo gire com uma velocidade angular constante ( ω ); Dados: ϕ ; R ; δ ; ω ; µ no S.I.; assumir perfil linear de velocidades Solução: Pela simplificação prática da Lei de Newton da viscosidade, temos: τ=µ v ε e isto tanto vale para o topo, quanto para a lateral, portanto: τ Topo = µ ω r δ e τ Lateral = µ ω r δ A partir deste ponto, pelo fato de ω = constante, sabemos que MT = MRT , onde: 74 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos MRT = MRT Topo + MR lateral Devemos notar que neste exercício, tanto a tensão de cisalhamento, como a área de contato são função do raio, o que implica dizer que o momento resistente também o será, o que nos obriga a trabalhar de forma diferencial, portanto: Topo: d MRtopo =dFTopo ×r =τTopo ×dAopo ×r µ T ω r 2πr dr × r δ R2 πωµ 3 dMRtopo = ∫ r dr ∫ 0 δ R 2πωµ 3 2πωµ R4 MRtopo = r dr = δ∫ δ4 0 dMRtopo = µ πωµR4 ∴MRtopo = 2δ Lateral: d M RLat = dFµL × r = τL × d A Lat . × r d M RLat = µ ω r dA L × r δ 75 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos dAL = ? dAL = 2 π r dx , onde:

Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Unidade 1 Raimundo Ferreira Ignácio 2 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Prefácio da 2a edição para Escola da vida O curso apresentado nesta publicação não tem como objetivo ser um clássico de Mecânica dos Fluidos, mesmo porque o século XXI não exigirá a presença de um Engenheiro especialista, mas de um Engenheiro que tenha os conhecimentos básicos e que tenha adquirido o hábito de aprender continuamente. Tendo esta visão,…

164 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Unidade 3 Raimundo Ferreira Ignácio 165 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Unidade 3 - Conceitos Básicos para o Estudo dos Escoamentos Incompressíveis em Regime Permanente Objetivos 1. Evocar o conceito de escoamento incompressível 2. Mencionar aplicações práticas dos escoamentos incompressíveis 3. Mencionar o porque da condição de regime permanente 4. Introduzir o conceito de escoamento em regime…

27 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Objetivos da terceira aula da unidade 1: Mostrar como é originada a simplificação prática da lei de Newton da viscosidade. Mostrar a variação do gradiente de velocidade em função de y para a simplificação prática. Introduzir a constante de proporcionalidade da lei de Newton da viscosidade. Mencionar o que ela (a constante) representa fisicamente. Mencionar as viscosidade. variáveis que influenciam na Introduzir a…

327 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Objetivos da oitava aula da unidade 5: Simular a experiência de bomba hidráulica Propor a experiência de bomba hidráulica. 5.13 Levantamento das Curvas Características de uma Bomba 5.13.1 Introdução A bancada de laboratório esquematizada na página 197 da Unidade 3 é constituída por uma bomba centrífuga (4), que é responsável pelo escoamento de água do reservatório de captação (1) para o reservatório de distribuição (17). Vamos…

Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Objetivos da oitava aula da unidade 5: Simular a experiência de bomba hidráulica Propor a experiência de bomba hidráulica. 5.13 Levantamento das Curvas Características de uma Bomba 5.13.1 Introdução A bancada de laboratório esquematizada na página 197 da Unidade 3 é constituída por uma bomba centrífuga (4), que é responsável pelo escoamento de água do reservatório de captação (1) para o reservatório de distribuição (17). Vamos considerar que a tal…

319 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Objetivos da sétima aula da unidade 5: Simular a experiência do medidor de vazão tipo – tubo de Venturi Propor a experiência do medidor tipo - tubo de Venturi 5.13.2 Tubo Venturi Objetivamos simular a experiência com o tubo Venturi utilizado na bancada representada pela figura 3.17 (unidade 3: quarta aula – quarta parte - pp196) na busca de sua curva característica e da sua curva de calibração. Objetivos: - Obter a curva característica Cd =…

= raio médio dos anéis de igual área. Figura 5.9 Como na prática, o posicionamento do tubo de Pitot nos raios médios dos anéis de igual área é difícil usa-se um gráfico especial previamente impresso, que apresenta 10 270 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos divisões equidistantes em que se distribuem os valores do diâmetro, e nas quais será posicionado sucessivamente o tubo de Pitot, medindo-se, em cada uma delas o desnível do fluido manométrico do manômetro diferencial. Esse…

152 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos 2.14.3 Exercícios resolvidos 2.14.3.1 Pede-se o módulo da força que deve ser aplicada na haste do pistão esquematizado abaixo, para que o mesmo permaneça em equilíbrio. Dê o seu valor nos sistemas SI e CGS. Solução: -0,03.sen30.γH2O pgás 1 patm + 0,065 . γH2O patm + 0,065 . γH2O - 0,03.sen30.γH2O = Pgás 1 Considerando escala efetiva, temos: 0 + 0,065 . 103 - 0,03. 0,5 . 103 = Pgás 1 153 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos Pgás 1 = 50 kgf / m2…

152 Curso Básico de Mecânica dos Fluidos 2.14.3 Exercícios resolvidos 2.14.3.1 Pede-se o módulo da força que deve ser aplicada na haste do pistão esquematizado abaixo, para que o mesmo permaneça em equilíbrio. Dê o seu valor nos sistemas SI e CGS. Solução: patm + 0,065 . γH2O patm + 0,065 . γH2O - 0,03.sen30.γH2O = Pgás 1 Considerando escala efetiva, temos: 0 + 0,065 . 103 - 0,03. 0,5 . 103 = Pgás 1 pgás 1 -0,03.sen30.γH2O 153 Curso Básico de Mecânica dos…