Plano de Ensino Mecanica dos fluidos graduação noite 2 2025

Prévia do material em texto

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
IPUC - Instituto Politécnico 
 
 
 
 
2º SEMESTRE DE 2025 
 
CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA 
 
DISCIPLINA: MECÂNICA DOS FLUIDOS (Noite) 
 
Professor: Sérgio M. Hanriot 
E-mail: hanriot@pucminas.br 
 
Ementa 
 
Introdução ao conceito de fluido, propriedades, fluido newtoniano. Distribuição de pressão em um 
fluido. Equações integrais para um volume de controle. Equações de conservação. Escoamento 
incompressível de fluidos não-viscosos. Análise diferencial do movimento dos fluidos. Análise 
dimensional e semelhança. Escoamento interno, viscoso e incompressível. Escoamento ao redor de 
corpos imersos 
 
 
Objetivos: 
 
- Desenvolver no aluno a compreensão dos conceitos físicos da mecânica dos fluidos e dos métodos 
de análise. 
- Capacitar o aluno a desenvolver modelos físicos para descrição de fenômenos que ocorrem nas 
diversas aplicações da engenharia relacionadas à Mecânica dos Fluidos. 
 
 
Métodos Didáticos 
 
- Expositivo e teórico; 
- Problemas de aplicação apresentados seguintes à exposição teórica de cada assunto; 
- Problemas a serem resolvidos em casa; 
- Trabalhos em grupo com o objetivo de solução coletiva de problemas. 
 
 
 
Descrição da Bibliografia Básica 
FOX, Robert W. et al. Introdução à mecânica dos fluidos. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. E-
book. ISBN 9788521635000. 
Livro Eletrônico 
ÇENGEL, Yunus A.; CIMBALA, John M.. Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações. 3. ed. Porto 
Alegre, RS: AMGH, 2015. E-book. ISBN 9788580554915. 
Livro Eletrônico 
 
JOURNAL OF APPLIED FLUID MECHANICS. Irã: JAFM, 2008-. Bimestral (de 2 em 2 meses). ISSN 
1735-3572. Disponível em: https://www.jafmonline.net/. Acesso em: 22 nov. 2018., Nº de 
Exemplares: 0. 
Consta no acervo da PUC Minas 
 
WHITE, Frank M. Mecânica dos fluidos. 6. ed. Porto Alegre: AMGH, c2011. xiii, 880 p. ISBN 
9788563308214, Nº de Exemplares: 60. 
Consta no acervo da PUC Minas 
 
Descrição da Bibliografia Complementar 
BRUNETTI, Franco. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, c2008. E-
book. ISBN 9788576051824. 
Livro Eletrônico 
ENGINEERING APPLICATIONS OF COMPUTATIONAL FLUID MECHANICS . Abingdon-on-Thames, UK: 
Taylor & Francis, 2007-. Anual. ISSN 1994-2060. Disponível em: 
https://www.tandfonline.com/loi/tcfm20. Acesso em: 27 nov. 2018., Nº de Exemplares: 0. 
Consta no acervo da PUC Minas 
FILIPPO FILHO, Guilherme. Bombas, ventiladores e compressores: fundamentos. São Paulo: Érica, 
c2015. E-book. ISBN 9788536519630. 
Livro Eletrônico 
HIBBELER, R. C.. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Pearson, c2017. E-book. ISBN 
9788543016269. 
Livro Eletrônico 
MACINTYRE, Archibald Joseph. Instalações hidráulicas: prediais e industriais. 4. ed. Rio de Janeiro: 
LTC, 2010. E-book. ISBN 978-85-216-1964-2. 
Livro Eletrônico 
POTTER, Merle C; WIGGERT, D. C.. Mecânica dos fluidos. Porto Alegre: Bookman, 2018. E-
book. ISBN 9788582604540. 
Livro Eletrônico 
 
 
Plano de Aulas: 
 
 Data Conteúdo 
1 04/08 Cap.1 - Introdução ao curso. Definição de fluido. Fluido como um meio contínuo. 
2 
05/08 
Dimensões e unidades. Lei da homogeneidade dimensional. 1.4 – Equações básicas 
(Equação dos gases ideais). 1.5 – Métodos de análise. Sistema x volume de controle, 
Métodos de descrição (abordagens Euleriana e Lagrangeana), força resistiva. 
3 11/08 Exemplos e exercícios. 
4 
12/08 
Cap.2 (Conceitos fundamentais) - Fluido como um meio contínuo. Densidade, 
densidade relativa, peso específico. Campo de velocidades. Regime permanente x 
transiente, uniforme, 1D, 2D, 3D. Linhas, campo de tensões, viscosidade absoluta 
(variação com a temperatura), viscosidade cinemática, fluido Newtoniano x não 
Newtoniano. 
5 
18/08 
Tensão superficial, escoamento viscoso x invíscido, laminar x turbulento, Reynolds, 
compressível x incompressível, Mach, velocidade do som, pressão de vapor, cavitação, 
escoamento interno x externo. Exercícios. 
6 
19/08 
Cap.3 (Estática dos fluidos) - Introdução à manometria, a equação fundamental da 
hidrostática (eq 3.3). Líquidos, gases, atmosfera padrão. Pressão absoluta e pressão 
manométrica. Manômetros (tipos), barômetro. 
7 25/08 Exercícios. 
8 26/08 Comporta plana + exercícios 
9 01/09 Exercícios. 
10 02/09 Empuxo (sem estabilidade) + exercícios. 
11 
08/09 
1ª Avaliação 
 
12 
09/09 
Cap. 4 (Equações Básicas para um Volume de Controle ) Sistema x Volume de 
controle, leis básicas para um sistema. Teorema de transporte de Reynolds, 
interpretação física. Equação de conservação da massa, vazão mássica, vazão 
volumétrica, velocidade média. Exercícios. 
13 
15/09 
Equação de conservação da quantidade de movimento para um VC fixo e para um VC 
se movendo com velocidade constante + exercícios. 
14 16/09 Exercícios 
15 
22/09 
Equação de conservação da energia, equação de Bernoulli. Pressão de estagnação, 
pressão estática, pressão dinâmica. 
16 
23/09 
Cap. 5 (Introdução à Análise Diferencial dos Movimentos dos Fluidos) Equação 
diferencial de conservação da massa, Função corrente, Vorticidade, irrotacionalidade + 
exercícios (se der tempo). 
17 
29/09 
Aceleração de uma partícula, equações de Navier-Stokes/ Euler), equação diferencial 
da energia. 
18 30/09 Continuação 
19 06/10 Cap. 6 (Escoamento Incompressível de Fluidos não Viscosos) 
20 07/10 As Equações de Euler 
21 20/10 Pressões Estática, de Estagnação e Dinâmica - Exercícios 
22 21/10 2ª Avaliação. 
23 27/10 Cap. 7 (Análise Dimensional e Semelhança) 
24 28/10 Teorema dos Pi de Buckingham 
25 
03/11 
Semelhança de Escoamentos. Grupos adimensionais importantes, semelhança 
incompleta. 
26 04/11 Exercícios Cap. 7 
27 
10/11 
Cap.8 (Escoamento Viscoso, Incompressível, Interno) Introdução – escoamento 
completamente desenvolvido. 
28 11/11 A Equação Bernoulli com perda de carga 
29 17/11 Perdas distribuídas e localizadas: Aplicações 
30 18/11 Exercícios 
31 
24/11 
Exercícios diretos (cálculo de altura, potência, pressão), Exercícios iterativos (cálculo 
de d, v ou Q). 
32 
25/11 
Cap. 9 (Fluxo Viscoso Incompressível Externo) – O conceito da camada limite no 
escoamento externo 
33 01/12 Gradientes de pressão no escoamento externo 
34 02/12 O conceito de forças de arrasto e de sustentação 
35 09/12 3ª Avaliação 
36 15/12 Apresentação de trabalho 
37 16/12 Avaliação Substitutiva 
38 22/12 Revisão de avaliações 
 
 
Introdução à Mecânica dos Fluidos 
Fox, McDonald, Pritchard, Mitchell, 9ª edição 
 
 
Lista de exercícios sugeridos – 1ª prova 
Capítulo 1: 5, 6, 11 
Capítulo 2: 14, 30, 33, 34, 42, 44 
Capítulo 3: 16, 18, 22, 46, 48, 52, 68, 71 
 
Lista de exercícios sugeridos – 2ª prova 
Capítulo 4: 19, 27, 31, 36, 60, 69, 97, 102, 151, 152 
Capítulo 5: 1, 5, 29, 62 
Capítulo 6: 36, 48, 53, 55 
 
Lista de exercícios sugeridos – 3ª prova 
Capítulo 7: 7, 8, 34, 48, 49, 69 
 
Capítulo 8A: 7, 9, 10, 20, 28, 43, 44 
Capítulo 8B: 93, 104, 106, 107, 125, 126, 128, 129