Aula 5 - Escoamento Permanente de um Fluido Incompressível em Conduto Fechado

Link da aula de Hoje

Iniciaremos nossa aula 5 classificando os Condutos. 

Logo depois passaremos a definir Raio e Diâmetro Hidráulico.

A partir de estabelecido os conceitos de raio e diâmetro falaremos sobre a Camada Limite.

Discutiremos então os conceitos de Rugosidade e Fator de Atrito.

Aplicaremos todos os conceitos discutidos em exercícios.

Atividade do dia - Aula 4

Após responder, enviar para o professor no e-mail ruvlemes@anhanguera.com e confirmar a chegada no final da aula.

1> Diferencie Bomba e Turbina.

2> Para que serve a equação de Bernoulli?

3> Diferencie escoamento permanente de escoamento variado.

4> Quando definimos em um problema um reservatório como Grande Reservatório, o que devemos levar em consideração?

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Link para nossa Aula 4

Glossário - Grandezas e Unidades

 

Aula 4 - Exercícios de Sala

1> A água está escoando com uma velocidade de 5,0 m/s através de uma tubulação com uma área de seção transversal de 4,0 cmˆ2. A água desce gradativamente 10 m enquanto a tubulação aumenta de área para 8 cmˆ2. (a) Qual a velocidade no nível mais baixo? (b) Se a pressão no nível mais elevado for de 1,5 x 10ˆ5 Pa, qual será a pressão no nível mais baixo?

2> Água escoa em regime permanente através do tubo de Venturi mostrado. Considere no trecho mostrado que as perdas são desprezíveis. A área da seção (1) é 20 cm² e a da seção (2) é 10 cm². Um manômetro de mercúrio (gama = 136 000 N/mˆ3) é instalado entre as seções (1) e (2) e indica o desnível mostrado. Determine a vazão de água que escoa pelo tubo (gama da água = 10 000 N/mˆ3).

3> O Reservatório de grandes dimensões da figura fornece água para o tanque indicado com uma vazão de 10 l/s. Verificar se a máquina instalada é bomba ou turbina e determinar sua potência, se o rendimento é de 75 %. Supor Fluido ideal. Dados: gama da água = 10ˆ4 N/mˆ3; A (tubos) = 10 cmˆ2; g = 10 m/sˆ2.

Aula 4 - Equação de Energia

Nossa Aula 4:

Em nossa 4ª aula falaremos de energia associada a um fluido. Faremos uma discussão a respeito da energia potencial (posição) e energia cinética (velocidade). Após essa discussão chegaremos em uma das equações mais importantes dos fluidos - Equação de Bernoulli.

Logo depois falaremos de potência e rendimento de uma máquina.

Pot (M) = gama . Q . H (M)

Rendimento = Pot (T) / Pot

Esse capítulo é uma grande discussão do princípio de conservação da energia mecânica.

Equação de Bernoulli - UNIVESP

Equação de Bernoulli - UNICAMP

Um pouco de História da Hidrodinâmica

Aula 3 - Exercícios de Sala

1> Uma âncora de ferro com massa específica igual a 7870 kg/mˆ3 parece 200 N mais leve na água do que no ar. (a) Qual o volume desta âncora? (b) Quanto ela pesa no ar?

2> Um bloco de madeira flutua em água doce com dois terços do seu volume submerso. Em óleo, o bloco flutua com 0,90 do seu volume submerso. Encontre a massa específica (a) da madeira e (b) do óleo.

3> Um gás escoa em regime permanente no trecho de tubulação da figura. Na seção (1), tem-se A1 = 20 cmˆ2, ro (1) = 4 kg/ mˆ3 e v(1) = 30 m/s. Na seção (2), A2 = 10 cmˆ2 e ro (2) = 12 kg/mˆ3. Qual a velocidade na seção (2)?

4> Um gás (gama = 5 N/mˆ3) escoa em regime permanente com uma vazão de 5 kg/s pela seção A de um conduto retangular de seção constante de 0,5 m por 1 m. Numa seção B, o peso específico do gás é 10 N/mˆ3. Qual será a velocidade média do escoamento nas seções A e B? (g = 10 m/sˆ2)

5> Uma torneira enche de água um tanque, cuja capacidade é de 6000 l, em 1h40min. Determinar a vazão em volume, massa e em peso em unidade do SI se ro (água) = 1000 kg/mˆ3 e g = 10 m/sˆ2.

6> Um propulsor a jato queima 1 kg/s de combustível quando o avião voa à velocidade de 200 m/s. Sendo dados ro (ar) = 1,2 kg/mˆ3, ro (gás) 0,5 kg/mˆ3 (na seção 2), A1 = 0,3 mˆ2 e A2 = 0,2 mˆ2, determinar a velocidade dos gases (vg) na seção de saída.