UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS (CTG)
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA (DEMEC)
MECÂNICA DOS FLUIDOS 2 – ME262
Prof. ALEX MAURÍCIO ARAÚJO
Recife - PE
Mecânica dos Fluidos 2 (ME 262)
Curso: Engenharia Mecânica
Carga Horária:
Professor: Alex Maurício Araújo
60h (Teoria e Prática) (3ª;5ª feiras) (08-10h)
Exercícios: Monitoria (à combinar!)
Texto: Introdução à Mecânica dos Fluidos / Fox e McDonald/ 6ª edição
Avaliação: 1º EE
1ª Nota
2º EE
3º EE
Ex. Final
2ª Nota
Cronograma: Programação das Datas dos Exames.
Objetivos:
● Formar base analítica para prever e controlar o comportamento dos
fluidos em sistemas e processos da Engenharia Mecânica;
● Capacitar para analisar e resolver problemas com fluidos.
Ferramentas: Análises dos cálculos diferencial e integral.
Abrangência: Propriedades; Estática; Cinemática; Dinâmica.
Mecânica
Sólidos
Fluidos
Estática
Relativística
Quântica
Dinâmica
Incompressível
Compressível
ρ = cte
Real
(viscoso)
Ideal
(não-viscoso)
μ≠0
μ=0
Laminar
Turbulento
NRe
NRe
Real
Ideal
Prever e controlar o comportamento dos fluidos
para: - planejar
- projetar
MÁQUINAS, SISTEMAS e
PROCESSOS
- construir
de Eng. Mecânica
Capítulo 1 - Introdução
Objetivos.
Metodologia de solução de problemas.
Definição de fluido. Condição de não-deslizamento.
Métodos de análise. Abordagens e abrangências. Sistemas e volume de controle.
Sistemas de coordenadas.
Princípios Físicos da Mecânica dos Fluidos.
Solução dos problemas da Mecânica dos Fluidos.
Exemplo: uso de sólido e fluido num projeto de engenharia.
Sistemas de unidades: exemplo caso da pressão.
Referências adicionais:
Metodologia de solução de problemas:
1 – Declare com suas próprias palavras, a informação dada e a desejada.
2 – Faça um desenho esquemático do S ou do VC a ser usado na análise. Assinale as suas
fronteiras e os sentidos apropriados do sistema de coordenadas.
3 – Apresente a formulação matemática das leis básicas necessárias para resolver o problema.
4 – Relacione as hipóteses simplificadoras que você considera apropriadas ao problema.
5 – Complete a análise algebricamente, antes de introduzir valores numéricos.
6 – Use valores numéricos (com sistema consistente de unidades), a fim de obter uma
resposta numérica.
a) Faça referência à fonte de valores com relação a qualquer propriedade física.
b) Observe se os algarismos significativos da resposta são consistentes com os dados
fornecidos.
7 - Verifique a resposta, e reveja as hipóteses da solução, a fim de assegurar que são razoáveis.
Definição de fluido:
linhas de tempo
(“No-slip
condition”)
SÓLIDOS
FLUIDOS
- S/VC
Métodos de análise:
- diferencial/ integral
- Lagrange/ Euler
(VC)
(S)
SISTEMA (S)
Sistemas de coordenadas:
(x, y, z) Coordenada Cartesiana
P (r, Ө, z) Coordenada Cilíndrica
VOLUME DE CONTROLE (VC)
Princípios Físicos da Mecânica dos Fluidos:
1 – Conservação da massa (M)
2 – Conservação do momento linear ( P )
3 – Conservação do momento angular ( H )
4 – Conservação de energia (E)
5 – 2º LTD. (S)
Eles governam o comportamento físico da matéria. Se pudermos prever o
comportamento do fluido, pode-se: planejar, projetar e construir máquinas que usam
fluidos.
Solução dos problemas da Mecânica dos Fluidos:
Sólidos e fluidos
A haste transmite a fa e, para equilibrar,
exerce-se F=100N no pistão maior!
“Um sólido transmite a força que se
exerce sobre ele.”
“Um fluido transmite a pressão que
se exerce sobre ele, em todas as
direções.”
Esta propriedade dos fluidos, a de multiplicar ou reduzir uma força, tem muitas
aplicações práticas: máquinas de fluxo, prensas, elevadores e freios.
Servo freio
Unidades de “p” :
- psi (lb / in²)
- psf (lb / ft ²)
- atm
- N/m ² (Pa)
- kgf / cm²
- ft de ar
- mca
- mm Hg
Colunas de fluido
Mensagens
1) Provérbio chinês:
“Ouço e esqueço
vejo e recordo
faço e compreendo.”
2) Mudança de cultura (modelo/ paradigma):
“O que está ao meu alcance para melhorar o processo?
Eu posso fazer o que eu posso, e, vou fazer isso melhor!”