Mecânica dos Fluidos II - Exercícios - UFU - Primeira Prova Elie

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA 
Diretório Acadêmico Genésio de Melo Pereira 
 
 
Uberlândia - MG 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Isabela Ferreira 
 
 
 
 
 
 
APOSTILA DE MECÂNICA DOS 
FLUIDOS II 
 
 
 
 
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Letra A) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A) Essa condição ocorre imediatamente após a abertura da válvula e o escoamento se 
comporta como incompressível, sendo bem descrito pela equação de Bernoulli. A 
pressão mínima ocorre na garganta, onde a velocidade e a vazão mássica atingem o 
maior valor para essa condição. O escoamento é subsônico na saída. 
B) Nessa condição a contrapressão é ligeiramente menor que a contrapressão na condição 
A. Embora o escoamento não atinja as propriedades sônicas ele já pode ser considerado 
como compressível. O fluido não recupera suas propriedades iniciais, mas acelera após 
passar pela garganta. 
 
 
 
 
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C) Nessa condição, o escoamento atinge as propriedades sônicas na garganta, alcançando 
a vazão mássica para essas condições de estagnação. Apesar de alcançar a velocidade 
do som, o escoamento é subsônico na saída devido ao aumento da pressão a jusante. 
D) Nessa condição o escoamento atinge M > 1 após passar pela garganta, no entanto como Pb 
é menor que a pressão de projeto (condição H) o escoamento se adapta às condições na 
jusante formando ondas de choque e, portanto, com M < 1 na saída. Depois do choque 
ocorre um aumento da pressão acompanhado de uma desaceleração no canal divergente. 
F) Nessa condição a contrapressão é reduzida em relação a pressão na condição D de forma 
que as ondas de choque ocorrem no plano de saída. 
G) Nessa condição Pb > Ps, assim para se adaptar às condições do duto, o escoamento sofre 
uma série de choques de compressão oblíquos que não são tratados pela teoria 
unidimensional. 
H) Essa condição é conhecida como condição de projeto visto que o escoamento atinge as 
condições sônicas e apresenta M > 1 na saída, sem sofrer ondas de choque, ou seja, o fluido 
acelera isoentropicamente ao longo de todo canal. A vazão mássica nessa condição é a 
mesma da condição C, pois o escoamento está bloqueado, ou seja, qualquer alteração na 
jusante não afetará as propriedades no montante. 
I) Nessa condição a contrapressão está abaixo da pressão de projeto e o escoamento na saída 
forma uma série de ondas supersônicas, conhecidas como ondas de expansão que surgem 
para “arrumar” as propriedades. 
 
Letra B) 
 
 
 
 
 
 
 
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TABELAS PARA PRIMEIRA PROVA 
 
Tabela B.1.: Escoamento compressível isoentrópico k = 1,4 
 
 
 
 
 
 
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Tabela B.2.: Choque Normal para k = 1,4 
 
 
 
 
 
 
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