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1 MEC-206 Mecânica dos Fluidos Avançada Disciplina do curso de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da UFABC Segundo Quadrimestre de 2017 Professor: Juan Avila 1) Conteúdo da matéria Semana Data Aula Entrega de lista 1 30/5 Introdução 2/6 Campos escalares e vetoriais. Tensores 2 6/6 Forças de corpo e de superfície 9/6 O tensor de tensões. Fórmula de Cauchy 3 13/6 Transformação de tensões. Tensões principais 16/6 -------------------------------------- 4 20/6 Gradiente e derivada direcional. Teorema de Gauss 23/6 O curl de um campo vetorial 5 27/6 Teorema de Stokes 30/6 Fluxo de campo vetorial através de uma superfície. Divergência de campo vetorial L1 6 4/7 Descrição do movimento de um fluido. Derivada material. 7/7 Prova 1 7 11/7 Linhas de escoamento. Taxas de deformação e vorticidade. 14/7 Taxas de deformação e vorticidade. 8 18/7 O Teorema de Transporte de Reynolds. Equação de continuidade 21/7 Equação de quantidade de movimento linear. Equação de momento de quantidade de movimento L2 9 25/7 Equação de quantidade de movimento linear para volumes de controle não inerciais 28/7 A equação de energia 10 1/8 Equação de Navier-Stokes 4/8 Escoamento potencial I L3 11 8/8 Escoamento potencial II 11/8 Arrasto e sustentação 12 15/8 Escoamentos axissimétrico e tridimensional 18/8 Prova P2 L4 2 2) Referências bibliográficas Tópicos Referência Cálculo de vetores e tensores cartesianos - Borisenko and Tarapov, Cap. 4: Análises vetorial e tensorial: fundamentos - Schey, Cap. 2: Integrais de superfície e a divergência Cap. 3: Integrais de linha e o curl Cap. 4: O gradiente - Fung, Cap. 3: Tensões Cap. 4: Tensões principais e eixos principais - Leitura sobre o curl, http://mathinsight.org/curl_idea Cinemática dos fluidos. Leis de conservação para volumes de controle finitos. Equação de Navier-Stokes - Shames, Cap. 4: Fundamentos de análise de escoamentos Cap. 5: Leis básicas para sistemas finitos e volumes de controle finitos Cap. 6: Formas diferenciais das leis básicas Cap. 9: Escoamentos viscosos gerais - Schlichting and Gersten Cap. 3: Equações de campo para escoamentos de fluidos newtonianos Escoamento potencial. Arrasto e sustentação - Shames, Cap. 13: Escoamento potencial - Anderson, Cap. 3: Fundamentos de escoamentos incompressíveis e invíscidos Escoamentos axissimétricos e tridimensionais - Shames, Cap. 13: Escoamento potencial - Anderson, Cap. 6: Escoamento incompressível e tridimensional 3 Anderson, J.D., Fundamentals of Aerodynamics, McGrawHill, Fifth Edition, New Delhi, 2010 Borisenko, A. I. and Tarapov, I. E. , Vector and Tensor Analysis With Applications, Dover Publications, First Edition, New York, 1968 Fung, Y.C., First Course in Continuum Mechanics, Third Edition, Prentice Hall, New Jersey, 1994 Schey, H. M., Div, Grad, Curl, and All That: An Informal Text on Vector Calculus, Norton & Company, Fourth Edition, New York, 2005 Schlichting, H. and Gersten, K., Boundary Layer Theory, 8th Edition, Springer, India, 2011. Shames, I.H., Mechanics of Fluids, Second Edition, McGraw-Hill, New York, 1982. Seguem dois livros recomendados de fundamentos de mecânica dos fluidos: Prandtl, L. and Tietjens, O.G., Fundamentals of Hydro and Aeromechanics, Dover Publications Inc., New York, 1934. White, F., Fluid Mechanics, 8th Edition, McGraw-Hill, 2015 3) Avaliação Serão consideradas quatro listas de exercícios com data de entrega estipulada e duas provas de cunho teórico-analítico. A nota final é obtida a partir da média aritmética das notas das provas e das listas.
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