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Mecânica dos FluidosProf. Eduardo Loureiro, DSc.
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Apresentação
Objetivos◦ Introdução à Mecânica dos Fluidos.
◦ Apresentação dos seus princípios fundamentais.
◦ Demonstrar como estes princípios são usados no projeto de componentes hidráulicos simples.
Programa◦ Aulas teóricas e de exercícios.
Notas de Aula Fornecem conteúdo simplificado dos conceitos e idéias.
Disponíveis no site:www.eduloureiro.com.br
Listas de Exercícios Exercícios propostos.
Também disponíveis no site acima.
Sistema de Unidades Será utilizado preferencialmente o Sistema Internacional de Unidades, SI.
Eventualmente, alguns exemplos podem utilizar o Sistema Inglês de Unidades.
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Apresentação
Livros
É muito importante a leitura complementar em livros de Mecânica dos Fluidos,
necessária na solução dos exercícios e na consolidação do aprendizado.
Os livros que norteiam a exposição dos assuntos vistos neste curso são:
Fox, R. W., McDonald, A. T., Pritchard, P. J., Introdução à Mecânica dos Fluidos,
LTC Editora, 2006.
Çengel, Y.U., Cimbala, J.M., Mecânica dos Fluidos – Fundamentos e
Aplicações, Mc Graw Hill, 2007.
Qualquer outro livro de Mecânica dos Fluidos será bem vindo.
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Provas
◦ Sempre nas semanas de provas.
◦ Segunda chamada:
Será dada uma segunda oportunidade aos alunos que, por motivo de ordem superior,não puderem comparecer no dia da prova. Esta oportunidade, se for o caso, acontecerádepois de realizado o 2º EE, e contemplará todo o assunto, servindo como reposição tantodo 1º como do 2ºEE.
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
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* Baseado no trabalho original de Fred Stern, Tao Xing, Jun Shao, Surajeet Ghosh, 2004
Analítica Experimental Computacional
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
HISTÓRIA
As faces da Mecânica dos Fluidos
Arquimedes
287 – 212 a.C.
Newton
1642 - 1727
Leibniz
1646 - 1716
Bernoulli
1667 - 1748
Euler
1707 - 1783
Navier
1785 - 1836
Stokes
1819 - 1903
Reynolds
1842 - 1912
Prandtl
1875 - 1953
Taylor
1886 - 1975
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
Os fluidos estão presentes em:
◦ Tempo e clima
◦ Veículos: automóveis, trens, navios, aviões, etc.
◦ Meio ambiente
◦ Fisiologia e medicina
◦ Esportes e recreação
◦ Muitos outros exemplos
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
Tempo e clima:
Tornados Tempestades
Fenômenos climáticosFuracões
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
Veículos:
Aviões Navios
Trens de alta velocidade Submarinos
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
Meio ambiente:
Poluição atmosférica Hidrologia
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
Fisiologia e medicina:
Bombeamento de sangue
Equipamentos de assistência ventricular
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
Esporte e recreação:
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
MECÂNICA DOS FLUIDOS ANALÍTICA:
◦ Formulação de um modelo matemático para
descrever o problema;
◦ Envolve a análise diferencial e deVolume de Controle.
◦ Soluções exatas apenas para condições e geometrias
simplificadas;
◦ Soluções aproximadas para problemas práticos:
Relações empíricas usando dados experimentais
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
MECÂNICA DOS FLUIDOS ANALÍTICA:
Conteúdo:
◦ Definição de Fluido e conceitos fundamentais;
◦ Hidrostática.
◦ Dinâmica dos fluidos;
Princípios de Continuidade, momentum e energia.
Análise dimensional e semelhança.
Equação de Bernoulli
Cálculo de perda de carga em tubulações
Arrasto e sustentação.
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
Aplicações da Mecânica dos Fluidos Experimental:
Túnel de vento tropical:
Capaz de trabalhar em uma grande faixa
de temperaturas e de simular chuvas.
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
Aplicações da Mecânica dos Fluidos Experimental:
Exemplo de aplicação industrial
Túnel de vento criogênico da NASA.
Simula condições de vôo para modelos
em escala – uma ferramenta essencial
para projeto de aeronaves.Aplicação no ensino
Laboratório de dinâmica dos fluidos
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Introdução à Mecânica dos Fluidos*
Exemplos de simulações em computador:
Vórtices tridimensionais no
escoamento após um cilindroSimulação de um jato turbulento
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Animações Motores:
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Animações Motores: