Aula 1 Introdução às Máquinas de Fluxo v2

Prévia do material em texto

Introdução às Máquinas de Fluxo 
(2° semestre de 2018)
Turma: 8º semestre (noturno)
Horário: Quintas-feiras (19:25-20:40 / 21:00-22:15)
 Universidade Paulista – UNIP 
 Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (ICET)
Curso de Engenharia Mecânica – Campus São José do Rio Pardo
Prof. MSc. Rafael Rodrigues da Silva
História
Pré-história (antes de 3.300 a.C.):
Sem conhecimento a respeito do ar ou aerodinâmica;
Os humanos (Homo sapiens) pré-históricos possuíam habilidades e perseverança para desenvolvimento de ferramentas;
Lanças, boomerangs e flechas são datados da pré-história. 
História
http://www.historyofinformation.com/expanded.php?id=2981
Lança aerodinâmica para caça, datada com 400.000 anos de idade. Encontrada na Alemanha em 1995
Lanças de madeira cravadas aerodinamicamente foram encontradas e datadas em aproximadamente 400.000 anos
História
Pré-história (antes de 3.300 a.C.):
O homem pré-histórico vivia em regiões com presença de rios ou costeiras.
A proximidade e interação com fluxos naturais de água levaram os humanos a desenvolver técnicas de irrigação, controle de enchentes e embarcações rudimentares.
Estes empreendimentos potencializaram o desenvolvimento da agricultura.
História
287-212 a.C. – Arquimedes (Princípios da Hidrostática);
Século X – moinhos de vento;
Século XVII – primeiras construções de turbinas a gás, que vieram a se desenvolver na Segunda Guerra Mundial
Bomba de Arquimedes
História
1452-1519 – Leonardo da Vince (Conservação de massa para sistemas incompressíveis), início da investigação de turbulências;
Esboços de da Vince do escoamento de um orifício quadrado num reservatório.
1700-1782 – Bernoulli - Equação de Bernoulli – conservação da energia para fluidos
1707-1783 – Euler - Teorema fundamental das turbomáquinas
História
1746-1822 – Venturi
1785-1836 - Claude Louis Marie Henri Navier
1819-1903 - George Gabriel Stokes
História
Equações de Navier-Stokes
1802-1867 – Fourneyron, inventor da turbina hidráulica.
História
Cisalhamento
Máquinas de FLUIDO
Máquinas de fluxo;
Máquinas de deslocamento
Máquinas de fluxo
Fluido de trabalho
Designação
Líquido
turbina hidráulica e bomba centrífuga
gás (neutro)
ventilador, turbocompressor
vapor (água, freon, etc)
turbina a vapor
gás de combustão
turbina a gás
Máquinas de deslocamento positivo
Fluido de trabalho
Designação
líquido
bomba de engrenagens, de cavidade progressiva, de parafuso
gás (neutro)
compressor alternativo, compressor rotativo
vapor (freon, amônia, etc)
compressor alternativo, compressor rotativo
gás de combustão
motor alternativo de pistão
Características
Máquinas de fluxo
Máquinas de deslocamento
alta rotação
baixas e médias rotações
potência específica elevada (potência/peso)
potência específica média p/ baixa (potência/peso)
não há dispositivos com movimento alternativo
várias têm dispositivos com movimento alternativo
médias e baixas pressões de trabalho
altas e muito altas pressões de trabalho
não operam eficientemente com fluidos de viscosidade elevada
adequadas para operar com fluidos de viscosidade elevada
vazão contínua
na maior parte dos casos, vazão intermitente
energia cinética surge no processo de transformação de energia
energia cinética não tem papel significativo no processo de transformação de energia
na maioria dos casos, projeto hidrodinâmico e características construtivas mais complexas que as máquinas de deslocamento
na maioria dos casos, projeto hidrodinâmico e características construtivas mais simples que as máquinas de fluxo