Fenomeno dos transportes

INTRODUÇÃO
Muitos problemas de mecânica dos fluidos podem ser resolvidos a partir da análise do comportamento do material contido numa região finita (volume de controle). Exemplo: • Calcular a força necessária para ancorar uma turbina a jato numa bancada de teste. • Tempo necessário para armazenamento de líquido. encher um grande tanque de

• Estimar a potência necessária para transferir uma certa quantidade de água por unidade de tempo de um recipiente para outro que normalmente apresentam elevações diferente, sistema de funcionamento de uma bomba hidráulica.

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INTRODUÇÃO
A base do método de solução é formado por alguns princípios básicos da Física: • Conservação da massa; • A segunda Lei de Newton; • A primeira e a Segunda lei da Termodinâmica. As equações adequadas para a análise de volumes de controle são derivadas a partir das Equações que representam as Leis Básicas da Física aplicadas a Sistema, mas os problemas de mecânica dos fluidos é menos complicada se utilizarmos os volumes de controle. Admitindo-se que as variáveis dos escoamentos estão uniformemente distribuídas nas seções de alimentação e descarga dos volume de controle, ou seja, o escoamento é unidimensional.

5.1 CONSERVAÇÃO DA MASSA – EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
5.1.1 DERIVAÇÃO DA EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
Um sistema é definido como uma quantidade fixa e identificável de material. Assim, o princípio de conservação da massa para um sistema pode ser estabelecido por: Taxa de variação temporal da massa do sistema = O Ou

DM sis =0 Dt

(5.1)

Sendo a massa do sistema, Msis, pode ser representada por:

M sis = ∫ ρdϑ sis (5.2)

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5.1.1 DERIVAÇÃO DA EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
A integração cobre todo o volume do sistema
Volume de Controle

(a)

(b)

(c)

(a) Sistema e volume de controle no instante t – δt (b) Sistema e volume de controle no instante t, condição coincidente entre sistema e volume de controle. (c) Sistema e volume de controle no