Introdução a mecanica dos fluidos
Introdução
A DISCIPLINA DE MECÂNICA DOS FLUIDOS É MUITO AMPLA E ESTÁ ENTRE AS PRIMEIRAS DISCIPLINAS ESTUDADAS PELA HUMANIDADE. CONSIDERANDO O FATO DE SE UTILIZAR UM ENFOQUE CIENTÍFICO NA ANÁLISE DE SEUS PROBLEMAS ELA PODE SER CONSIDERADA COMO UMA DISCIPLINA PIONEIRA; É MUITO PROVÁVEL QUE GRANDE PARTE DA MOTIVAÇÃO PARA O DESENVOLVIMENTO DO RAMO DA MATEMÁTICA CONHECIDO COMO MATEMÁTICA APLICADA TENHA SIDO A PROCURA DE SOLUÇÕES DAS EQUAÇÕES DA MECÂNICA DOS FLUIDOS A MECÂNICA DOS FLUIDOS É O ESTUDO DOS FLUIDOS EM MOVIMENTO (DINÂMICA DOS FLUIDOS) OU EM REPOUSO (ESTÁTICA DOS FLUIDOS) E DOS EFEITOS SUBSEQÜÊNTES DO FLUIDO SOBRE OS CONTORNOS, QUE PODEM SER SUPERFÍCIES SÓLIDAS OU INTERFACES COM OUTROS COM OUTROS FLUIDOS » EM GRANDE PARTE DAS SITUAÇÕES, NO ENTANTO, OS PROBLEMAS DA MECÂNICA DOS FLUIDOS NÃO OCORREM ISOLADAMENTE; ELES OCORREM SIMULTÂNEAMENTE COM OS PROBLEMAS DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR E DA TERMODINÂMICA NOS CONHECIDOS PROBLEMAS ASSOCIADOS AOS SISTEMAS TÉRMICOS QUE CONSIDERAM O ARMAZENAMENTO, A TRANSFERÊNCIA E A CONVERSÃO DA ENERGIA »
Teoria
Os fluidos respeitam a conservação de massa, quantidade de movimento ou momentum linear e momentum angular, de energia, e de entropia. A conservação de quantidade de movimento é expressa pelas equações de Navier Stokes. Estas equações são deduzidas a partir de um balanço de forças/quantidade de movimento a um volume infinitesimal de fluido, também denominado de elemento representativo de volume.
Equações Básicas
As leis básicas, aplicáveis a qualuer fluido, são : 1. A coservação da massa. 2. A segunda lei de Newton para o movimento. 3. O príncipio da quantidade de movimento angular. 4. A primeira lei da termodinâmica. 5. A segunda Lei da Termodinâmica.
Obviamente, nem todas as leis básicas são necessárias para resolver qualquer problema.
Método de Análise: Sistema e Volume de controle
Um sitema é definido como uma quantidade de massa fixa e identificável; as