AP1 Mecânica de Fluidos

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Mecânica de Fluidos
 
Data: 21/01/24
Aluno (a): Augusto Rodrigues Horta
Avaliação Prática 1
INSTRUÇÕES:
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Fluidos newtonianos são um tipo de fluido cuja resistência interna ao fluxo permanece constante independentemente do esforço de cisalhamento aplicado a eles. Em outras palavras, a deformação é diretamente proporcional ao esforço de cisalhamento aplicado e a viscosidade não varia com a pressão.
a) Apresente exemplos de fluidos newtonianos em aplicações na área mecânica. 
	
R). Os fluidos não-newtonianos são aqueles que não seguem a lei de viscosidade de Newton, ou seja, sua viscosidade não é constante e pode variar de acordo com a taxa de deformação ou tensão aplicada. Alguns exemplos de fluidos não-newtonianos e suas aplicações na área mecânica são: - Fluidos de Bingham: são fluidos que só começam a fluir quando uma certa tensão é aplicada. Exemplo de aplicação: fluidos de perfuração de poços de petróleo. - Fluidos dilatantes: são fluidos que aumentam sua viscosidade quando submetidos a uma tensão. Exemplo de aplicação: fluidos utilizados em coletes à prova de balas. - Fluidos pseudoplásticos: são fluidos que apresentam uma diminuição na viscosidade quando submetidos a uma tensão. Exemplo de aplicação: tintas e vernizes. - Fluidos tixotrópicos: são fluidos que apresentam uma diminuição na viscosidade quando submetidos a uma tensão, mas que recuperam sua viscosidade original quando a tensão é removida. Exemplo de aplicação: fluidos utilizados em impressoras 3D. - Fluidos reológicos: são fluidos que apresentam uma viscosidade que varia de acordo com a taxa de deformação. Exemplo de aplicação: fluidos utilizados em amortecedores de carros
b) Apresente exemplos de fluidos não-newtonianos em aplicações na área mecânica. 
R) Fluidos Não Newtonianos
De início, é de extrema importância entender que os fluidos, de modo geral, são substâncias que possuem a capacidade de fluir ou escoar, podendo ser um líquido ou um gás. As propriedades dos fluidos não newtonianos costumam ser mais desconhecidas para os estudiosos, embora muitos deles estejam bem presentes entre a população em algumas esferas, tais como a de saúde, tendo o sangue como principal exemplo; a de saneamento, com o lodo e o esgoto; a alimentícia, com o mel, o ketchup, a maionese, os sucos de frutas, as gelatinas etc.
Uma fórmula bastante famosa na disciplina de fenômenos de transporte é a Lei de Newton da Viscosidade. A mesma consiste em uma expressão que define o comportamento dos fluidos newtonianos, pois possuem viscosidade constante. Sendo assim, ela serve como um parâmetro para definir se um determinado fluido é newtoniano ou não. Isso acontece porque a relação entre a taxa de deformação e a tensão de cisalhamento não é uma função linear nos fluidos não newtonianos, gerando, assim, diferenças entre os dois tipos de fluidos.
Os fluidos não newtonianos apresentam três grandes grupos de classificação: os viscoelásticos, os dependentes do tempo e os que independem do tempo.
 Viscoelásticos: são fluidos que apresentam propriedades viscosas e elásticas ao mesmo tempo, cujo comportamento pode ser descrito a partir do Modelo de Maxwell. O queijo, por exemplo, é um tipo de fluido viscoelástico, assim como as gelatinas, a saliva, as massas feitas com farinha de trigo etc.
2. Dependentes do tempo: são fluidos que quando submetidos a uma tensão, apresentam variações nas suas propriedades ao passar do tempo.
a) Tixotrópicos: fluidos que diminuem sua viscosidade com o tempo, mas depois voltam ao normal. Exemplos muito conhecidos deste tipo são as tintas, o mel e o ketchup.
b) Reopéticos: fluidos que aumentam sua viscosidade com o tempo e posteriormente voltam ao normal. Alguns exemplos são os lubrificantes, o gesso em pasta e a argila bentonita.
3. Independentes do tempo: são fluidos nos quais as suas propriedades não dependem do tempo de aplicação da tensão de cisalhamento.
a) Sem tensão inicial: fluidos que não necessitam da existência de uma tensão inicial para iniciar o escoamento.
• Pseudoplásticos: são fluidos que apresentam a v iscosidade diminuída ao 
aumentar a tensão de cisalhamento . As p olpas de frutas, o ó leo de motor e os 
caldos de fermentação são exemplos d esta categoria. 
• Dilatantes: são fluido s que apresentam a visco sidade aumentada ao aumentar a 
tensão de cisalhamento. Tem como exemplos a mistura de amido de m ilho e água, 
as suspensões de silicato, potássio e areia. 
b) Com tensão inicial: fluido s q ue n necessitam d e uma tensão inicial para com eçar o 
escoamento. 
• Plásticos de Bingham : apresenta uma relação linear entre a tensão de 
cisalhamento e a taxa d e deformação. P asta de dentes e margarina são famosos 
exemplos dos plásticos de Bingham , assim como fluidos d e perfuração de p oços 
de petróleo. 
• Herschel-Bu lkley: também é conh ecido como Bingham generalizado. Ele 
apresenta uma relação n ão linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de 
deformação. Alguns exemplos são a graxa, o sangue e a pasta de cimento. 
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