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Mecânica dos fluidos
Introdução
Docente: Edel Mary Q. de O. Figueredo
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS
BACHAREALDO EM ENGENHARIA MECÂNICA
DISCIPLINA: MECÂNICA DOS FLUIDOS
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1. Escopo da Mecânica do Fluidos
2. Conceito de fluido
3. O fluido como contínuo
4. Campo de velocidades
a. Descrição Euleriana e Lagrangeana
b. Escoamento uni, bi e tridimensional
c. Escoamento em regime permanente e transitório
d. Linhas de corrente, linhas de emissão e trajetórias
Conteúdo
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Introdução
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A mecânica dos fluidos é o estudo do comportamento de fluidos em
repouso ou em movimento
hidrostática: considera as forças que atuam sobre um fluido em
repouso
cinemática: é o estudo da geometria do movimento do fluido.
dinâmica: considera as forças que causam aceleração de um fluido
Equações básicas: nas leis do
movimento de Newton, na
conservação da massa, na primeira e
segunda leis da termodinâmica, e nas
leis relacionadas às propriedades
físicas de um fluido
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projeto de sistemas de canal, dique e represa
projeto de bombas e compressores
tubulações e dutos usados em sistemas de água e sistemas de
bombeamento em indústrias
aerodinâmica de automóveis e aviões sub e supersônicos
desenvolvimento de medidores de vazão 
climatologia e meio ambiente
medicina e fisiologia
esportes
Introdução
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Aplicações
Escopo da mecânica dos fluidos
Escopo da mecânica dos fluidos
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Desenvolvimento histórico
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O que é um fluido???
Definição: substância que se deforma continuamente sob ação de
tensão de cisalhamento (condição de não deslizamento)
Diferença entre líquidos e gases
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O que é um fluido???
Em um escoamento de fluido em uma superfície estacionária, o fluido
assume velocidade nula nessa superfície devido os efeitos viscosos
desenvolvimento do perfil de velocidade
camada limite: região do escoamento onde os efeitos viscosos são
significativos
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Condição de não-escorregamento
separação do escoamento
Sistema é definido como uma quantidade de massa fixa e
identificável
 Um volume de controle é um volume arbitrário no espaço através do
qual o fluido escoa.
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Métodos de análise
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Métodos de descrição
Formulação diferencial x formulação integral 
Analítica
Experimental
Computacional
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Métodos de análise
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Dimensões e unidade
dimensões: quantidades físicas mensuráveis (M, L, t, T) - primárias e
secundárias
unidade: nomes dados às dimensões como padrão de medida
homogeneidade dimensional: dimensões consistentes
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Dimensões e unidade
homogeneidade dimensional: cada termo de uma equação devem ser
redutíveis às mesmas dimensões
Essa equação é dimensionalmente
consistente?
Hipótese do contínuo: trata o fluido como sem lacunas
Vantagens para modelagem matemática
cada propriedade do fluido é considerada como tendo um valor definido
em cada ponto do espaço
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O fluido como um meio contínuo
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Volume específico: volume por unidade de massa [m³/kg]
densidade
relativa
Densidade: massa por unidade de volume
Propriedades dos fluidos 
Peso específico: peso por unidade de volume [N/m³]
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Escala de temperatura termodinâmica:
Equação de estado
Propriedades dos fluidos 
Relação dos gases ideais:
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Propriedades dos fluidos 
Energia interna (U): a soma de todas as energia microscópicas do
sistema
Entalpia (h): mede o conteúdo
energético total de um sistema a
pressão constante, sendo a soma da
sua energia interna e do trabalho
realizado para que o sistema ocupe
o seu espaço
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Exemplo (1.3 - Hibbeler ) O ar contido no tanque está sob uma pressão
absoluta de 60 kPa e possui uma temperatura de 60°C. Determine a
massa do ar no tanque. (Utilize R = 286,9 J/Kg K).
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Exemplo (1.3 - Hibbeler )
Cada ponto no fluido tem uma velocidade
Representação vetorial
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Campo de velocidades
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Regime Permanente vs Transiente
Em regime permanente, qualquer propriedade pode variar de ponto para
ponto no campo, porém todas as propriedades permanecem constantes
com o tempo em cada ponto
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Escoamento uni, bi e tridimensional
Um escoamento é classificado de acordo com o número de coordenadas
espaciais necessárias para especificar seu campo de velocidade
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Escoamento uniforme
Escoamento no qual o módulo e o sentido do vetor velocidade são
constantes
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Linhas de fluxo
Linhas de tempo (experimental)
Linhas de trajetória (experimental)
Linhas de emissão (experimental)
Linhas de corrente (matemática)
Campo de
escoamento
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Linhas de fluxo
Linhas de tempo: é a linha formada pela marcação de várias partículas
fluidas marcadas em um dado instante
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Linhas de fluxo
Trajetória: é o caminho traçado por uma partícula fluida em movimento
(referencial lagrangeano)
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Linhas de fluxo
Linhas de emissão: é a linha formada por todas as partículas fluidas que
passaram por um determinado ponto em um local fixo no espaço
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Linhas de fluxo
Linhas de corrente: é uma linha tangente ao vetor velocidade em cada
ponto pertencente a um campo de escoamento
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Linhas de Corrente, Emissão e Trajetórias
Regime permanente: linhas de corrente, trajetória e emissão são
idênticas