2ªprova2012-1

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

ENG 1031 MECAˆNICA DOS FLUIDOS I 2012.1
2a Prova (P2) - 22/05/12
sem consulta
1. (3.5 pts.) A figura mostra um cilindro de comprimento L e diaˆmerto d posicionado transversal-
mente ao escoamento de um fluido de massa espec´ıfica ρ. A velocidade do fluido a montante do
cilindro e´ constante e igual a U , enquanto que a jusante a velocidade u(y) e´ dada por
u(y)
U
=
( y
H
)2 (
3− 2 y
H
)
Obtenha a forc¸a na direc¸a˜o x necessa´ria para manter o cilindro na posic¸a˜o mostrada.
Probl.1
d
U
u(y)
U
2H
y
x
p1
po
θx
y
Probl.2
2. (3.5 pts.) A´gua escoa a uma vaza˜o Q na tubulac¸a˜o de diaˆmetro D mostrada. A pressa˜o antes
da curva e´ p1. Depois da curva, a a´gua sai do tubo para o ambiente a` pressa˜o po. Obtenha
expresso˜es para os componentes Fx e Fy da forc¸a necessa´ria para manter o conjunto estaciona´rio.
3. (3.0pts) A altura ma´xima da superf´ıcie livre do l´ıquido no tanque de agitac¸a˜o da figura, Hmax,
depende da altura em repouso H, do diaˆmetro da pa´ de agitac¸a˜o D, do raio interno do tanque
R, da velocidade angular N , das propriedades do fluido (viscosidade µ e massa espec´ıfica ρ) e da
acelerac¸a˜o da gravidade g. Obtenha os paraˆmetros adimensionais que governam este problema.
Hmax
Probl.3
FORMULA´RIO
0 =
d
dt
∫
∀C
ρd∀+
∫
SC
ρVxyz · nˆ dA
FS+FB−Marf = d
dt
∫
∀C
Vxyz ρd∀+
∫
SC
VxyzρVxyz·nˆ dA
P. R. de Souza Mendes