Mecânica dos Fluidos Aula I

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Mecânica dos Fluidos
Prof: Vitor Franco
Livro Texto: FOX, R.W., McDONALD A.T., Introdução à mecânica dos fluidos, 6ª Ed., Rio de Janeiro: LTC, 2006.
Estática dos Fluidos
Noções Gerais
Forças que podem atuar em um Fluido Estático
Fluidos Compressíveis =(T, P)
Fuidos Incompressíveis =constante
Análise de Forças
Fluido Incompressível
Força de Campo Gravitacional: 
dx
dy
dz
Pressão: 
Pincípio de Pascal: A tensão em um fluido independe da direção, ou seja, a tensão é igual em todos os pontos do fluido.
Equação Básica dos Fluidos
y
x
z
dx
dz
dy
Equação Básica dos Fluidos
Agrupando os termos
Equação Básica dos Fluidos
Soma das forças de pressão por unidade de volume em um ponto
Força de campo por unidade de volume em um ponto
y
x
z
0
0
Equação Básica dos Fluidos
y
x
z
O resultado anterior mostra que a pressão é independente das 
coordenadas x e z, portanto, P é função de uma só variável e a derivada parcial pode ser substituida pela derivada total
Equação básica pressão-altura da estática dos Fluidos  valida apenas quando:
Fluido estático
Gravidade é a única força de campo
Eixo Y apontando para cima
é chamado de peso Específico.
(no S.I é N/m3)
Cálculo da Pressão em Fluido estático
Separando as variáveis (liquido incompressíveis)
y0
P0
y < y0
P>P0
y
x
z
h
A diferença de pressão entre 2 pontos é calculada pela diferença de elevação entre eles.
Equipamento utilizado é o MANOMETRO, 
Pressão Manômétrica X Absoluta
A maioria dos medidores de pressão (manômetros) indicam diferença de pressão
Pressão atmósférica padrão:
1 atm = 14,7 psi = 760 mmHg
= 101,3 kPa
Psi = lbf/in2
Pa = Nt/m2 = kg/m.s2
Aplicações
1 - Qual a pressão indicada pelo manômetro C, se PA = 45 psi, PB = 20 psi e a pressão atmosférica é 15 psi.
Aplicações
2 – Baseado na equação básica da estática dos fluidos. Explicar o Paradóxio da Hidróstática....”porque a pressão no fundo dos 3 recipientes é a mesma embora o peso do líquido seja diferente.
Aplicações
3 – Calcule a pressão manométrica e absoluta no ponto indicado na figura, sabendo que o tanque esta armazenando água.
y
x
z
h = 20 m
( Patm = 101,3 kPa )
Aplicações
4 – Discutir a afirmativa “A pressão no balão A é igual a 15,0 psi desde que as alturas das colunas d’agua sejam iguais”. 
A
B
Aplicações
5 – Calcule a pressão “P1” (absoluta e manométrica). Sabendo que o desnível do fluido é de 30 cm. (Hg = 13536,9 Kg/m3, Patm = 14,7 psi)
P1