Mecanica dos fluidos

APOSTILA
DE
MECÂNICA DOS FLUIDOS

Prof. Dr. EDUARDO MANFREDINI FERREIRA

Programa
Conteúdo
Página
1- Fundamentos e propriedades dos fluidos.
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2- Estática dos fluidos (tensão e hidrostática).
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3- Cinemática dos fluidos (escoamento laminar, turbulento e N° de Reynolds).
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4- Equações fundamentais em regime permanente (conservação da massa, energia e Q.D.M).

5- Equações integrais para regime variado (volume de controle).

6- Análise diferencial do movimento dos fluidos.

7- Escoamento incompressível de fluidos não-viscosos e viscosos.

8- Perda de carga em tubulações, válvulas e conexões (singular e distribuída).

9- Análise dimensional

INTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS FLUIDOS

1- Definição de um fluido
O fluido é uma substância que se deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento, não importando quão pequena ela seja. De modo geral, os fluidos compreendem os líquidos e os gases (ou vapor) das substâncias.

2- Objetivo da Mecânica dos Fluidos
Conhecer e compreender seus princípios, para a análise de sistemas nos quais um fluido é o meio operante, como ocorre em aeronaves, automóveis, navios, etc... (abordar a ponte de Tacoma Narrows). É essencial no projeto de máquinas de fluxo (bombas, ventiladores, sopradores, turbinas e compressores), sistemas de aquecimento e ventilação de residências e de edifícios, bem como do sistema circulatório do corpo humano.

3- Sistema e Volume de Controle
Define-se um sistema como uma quantidade de massa fixa e identificável, sendo separado do ambiente pelas fronteiras do sistema, as quais podem ser fixas ou móveis. A massa presente no sistema não cruza a fronteira. (Exemplificar conjunto pistão-cilindro; o gás no cilindro é o sistema. Se o gás é aquecido o pistão levanta o peso, movendo a fronteira. Calor e trabalho podem cruzar a fronteira do sistema, mas não a massa, que permanece a mesma).

Figura 3.1 – Sistema pistão-cilindro