Relatório ft
PRÁTICA DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE
Balanço da Quantidade de Movimento
Izabela
Prof.Dra. Ana
1) Introdução
O teorema do transporte de Reynolds estabelece a correspondência entre uma propriedade de uma porção fixa de massa na referência lagrangeana e a equivalente na referência euleriana. É a taxa de variação de uma propriedade extensiva de um fluido.
Pode ser expressa por: onde, N é a propriedade extensiva, η é a propriedade intensiva que varia em função de um tempo t, ρ é a massa específica do fluido, V é volume, v vetorial é a velocidade, n é vetor normal ao elemento de área e A é a área.
O momento é obtido se substituir N por momento e, para isso, define-se η como a velocidade. Para definir a quantidade de momento linear, utiliza-se a segunda lei de Newton, onde a força F á a taxa de variação do momento. Então, obtém-se: . Sendo F a força, e v vetorial é a velocidade do fluido no sistema de coordenadas em que está a superfície de controle.
2) Objetivo
Comprovar a segunda lei de Newton ou lei da quantidade de movimento linear aplicada a um volume de fluido inercial. 3) Metodologia 3.1 Desenvolvimento teórico
Aplicando-se o teorema do transporte de Reynolds à quantidade de movimento linear em um meio fluido e admitindo-se que um volume de controle fixo e arbitrário, tem-se pelo teorema que: (1)
E, pela segunda lei de Newton: (2)
Pela segunda lei de Newton (2), quer-se definir a quantidade de movimento linear (mV), então, (3)
Logo,
(4)
Substituindo 3 e 4 em 1 tem-se: (5)
Onde,
- a velocidade do fluido em relação a um referencial inercial; - massa especifica do fluido; - vazão de fluido; - a área de saída do bico injetor; - a soma vetorial de todas as forças atuantes no volume de controle material, sendo estas forças de superfície e de campo.
Por 5 ser uma relação vetorial, e por interessar apenas a vertical y, tem-se que: (6)
Observação: 6 só é válida se o