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Mecânica dos Fluidos 01/2019 Lista de Exercícios 2 – Análise dimensional e semelhança mecânica. Professor: Leonardo Romero Monteiro 1 – O período de oscilação T de uma onda de superfície em água é assumido como sendo uma função da densidade do fluido (), do comprimento de onda (), da profundidade (h), da gravidade (g) e da tensão superficial (). Escreva esta relação em forma adimensional. 2 – Deseja-se medir o arrasto de um avião, cuja velocidade é de 180 m/s. Será possível, por semelhança completa, testar um modelo do avião escala 1:20 em um túnel de vento à mesma pressão e temperatura que no protótipo, para determinar a força de arrasto? Estabeleça os parâmetros do modelo reduzido. 3 – Experiências mostraram que a queda de pressão devida ao escoamento através de uma rápida contração de um tubo circular (diâmetro maior = D, diâmetro menor = d), pode ser expressa por : p = p1 – p2 = f( , V, d, D). Escreva a forma funcional em forma adimensional. 4 – Um protótipo de plataforma oceânica deverá estar sujeito a correntes de 150 cm/s e ondas de 12 seg. de período e 3 m de altura. Se um modelo na escala 1:15 é testado num canal de ondas, qual a velocidade da corrente, o período e a altura da onda que devem ser encontrados no modelo? 5 – Liste e descreva as três condições necessárias para a semelhança completa entre um modelo e um protótipo 6 – Considere a situação na qual um pesquisador está tentando comparar o número de Reynolds de um grande veículo com aquele de um modelo reduzido em um túnel de vento. É melhor que o ar do túnel de vento esteja frio ou quente? Por quê? Justifique o argumento comparando o ar do túnel de vento a 10°C e a 50°C, com todas as outras condições iguais. Gabaritos: 1 – √ ( ) 2 – ( ). Não é possível, pós a velocidade atingida será de 3600 m/s, impossível de se obter em um túnel de vento. 3 – ( ) 4 – ( ), hm = 0,20 m, Tm = 0,2066 s e Vm = 0,3873 m/s
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