formulário 01

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FORMULÁRIO: HDS1000 - Mecânica dos Fluidos
Fundamentos da Mecânica dos Fluidos
Propriedades dos Fluidos
Massa específica:
ρ = lim
δ∀→δ∀∗
δm
δ∀
Pase específico:
γ = ρg
Lei para fluidos Newtonianos:
τ = µ
du
dy
Tensão superficial:
W = σLcos(θ)
σ(N/m) = coef. de tensão superficial; L(m) = linha de contato sólido-fluido-ar; W (N) = peso do fluido;
θ = Ângulo de contato
Lei da Hidrostática:
∆p = γ∆h
Forças hidrostáticas sobre superfícies:
F = PCGA; YCP =
−γIxxsen(θ)
PCGA
; XCP =
−γIxysen(θ)
PCGA
PCG = γhC.G: Pressão no centróide
Ixx: Momento de inércia da área da placa em relação ao eixo x;
Ixy: Produto de inércia da placa.
Leis de Empuxo:
E = γ∀corpo (Corpo imerso); E = γ∀deslocado (Corpo flutuante)
Estabilidade de corpos flutuantes:
MG =
Io
∀submerso −GE
Io: Momento de inércia da seção de flutuação
∀submerso: Volume submerso
FORMULÁRIO: HDS1000 - Mecânica dos Fluidos
Equilíbrio Relativo:
Aceleração linear constante:
p=po − γ axg x− γ
(
1 + ay
g
)
y y= (po−p)g
γ(g+ay)
− ax
g+ay
x
Rotação com velocidade angular constante em torno de um eixo vertical:
p=po +
γω2r2
2g
− γy y=po−p
γ
+ ω
2r2
2g
FATORES DE CONVERSÃO
Comprimento Volume
1 pé (ft) = 12 polegadas (in) = 0,3048m 1ft3 = 0,028317m3
1milha (mi) = 5280ft = 1609,344m 1 U.S gal = 231in3 = 0,0037854m3
1 milha náutica (nmi) = 6076ft = 1852m 1L = 0,001m3 = 0,035315ft3
1 jarda (yd) = 3ft = 0,9144m 1 onça fluida U.S = 2,9574× 10−5m3
1 angstrom (Å) = 1,0× 10−10m 1 quarto de gal. U.S. (qt) = 9,4635× 10−4 m3
Massa Área
1slug = 32,174lbm=14,594kg 1ft2 = 0,092903m2
1lbm = 0,4536kg 1mi2 = 2,78784× 107ft2 = 2,59× 106m2
1 ton. U.S. = 2.000lbm = 907,185kg 1acre = 43560ft2 = 4046,9m2
1ton. = 1000kg 1hectare (ha) = 10000m2
Velocidade Aceleração
1ft/s =0,3048m/s 1ft2/s = 0,3048m/s2
1mi/h = 1,466666ft/s = 0,44704m/s
1nó = 1nmi/h = 1,6878ft/s = 0,5144m/s
Vazão em massa Vazão em volume
1slug/s = 14,594kg/s 1gal/min = 0,002228ft3/s = 0,06309L/s
1lbm/s=0,4536kg/s 1× 106gal/dia = 1,5472ft3/s = 0,04381m3/s
Pressão Força
1lbf/ft2 = 47,88Pa 1lbf = 4,448222N = 16oz
1lbf/in2 = 144lbf/ft2 = 6895Pa 1kgf =2,2046lbf = 9,80665N
1atm = 2116,2lbf/ft2 = 14,686lbf/in2= 1ton.U.S. = 2000lbf
101,325Pa 1dina = 1× 10−5N
1inHg (em 20◦C) = 3375Pa 1 onça (oz) = 0,27801N
1bar = 1× 105Pa
Energia Potência
1ft · lbf = 1,35582J 1hp = 550ft · lbf/s = 745,7W
1Btu = 252cal = 1055,056J = 778, 17ft · lbf 1ft · lbf/s = 1,3558W
1kilowatt− hora(kWh) = 3,6× 106J
Peso específico Massa específica
1lbf/ft3 = 157,09N/m3 1slug/ft3 = 515,38kg/m3
1lbm/ft3 = 16,0185kg/m3
1g/cm3 = 1000kg/m3
Viscosidade dinâmica Viscosidade cinemática
1slug/(ft · s) = 47,88kg/(m · s) 1ft2/s = 0,000025806m2/s
1poise(P ) = 1g/(cm · s) = 0,1kg/(m · s) 1stokes(St) = 1cm2/s = 0,0001m2/s
Escalas de temperatura
TF =
9
5
TC + 32 Tc =
5
9
(TF − 32) TR = TF = 459,69 TK = TC + 273,16
em que os subscritos F,C,R e K se referem a leituras nas escalas Fahrenheit, Celsius, Kelvin
e Rankine, respectivamente.
Calor específico
∗
Condutividade térmica
∗
1ft · lbf/(slug ·◦ R) = 0,16723N ·m/(kg ·K) 1Btu/(h · ft ·◦ R) = 1,7307W/(m ·K)
1Btu/(lbm ·◦ R)=4186, 8J/(kg ·K)
∗
Embora a escala de temperatura absoluta (Kelvin) e a escala Celcius tenham diferentes
pontos inerciais, os intervalos têm o mesmo valor: 1kelvin = 1 grau Celcius. O mesmo vale
para as escalas de temperatura não métricas Rankine (absoluta) e Fahrenheit: 1◦R = 1◦F .
É de contume expressar diferenças de temperatura em unidades de temperatura absoluta.