Aula1SistemasFluidomecnicosProfFabioCap1_20210305133143

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Disciplina: Sistemas 
Fluidomecânicos
Aula 1- Introdução
Aplicações da Mecânica dos Fluidos
Mecânica dos 
Fluidos
Vídeo
Vídeo
O que é fluido?
Sólido Líquido Gasoso
Moléculas trocam de
posição e ocupam a
forma do recipiente
Moléculas ou cristais
oscilam em torno de
posições fixas
• Um fluido é uma substância no
estado líquido ou gasoso.
• As forças intermoleculares no
estado líquido são mais fracas
do que no estado sólido e mais
fortes quando comparadas ao
estado gasoso.
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos viscosos × Escoamentos não viscosos (invíscidos)
• Quando duas camadas de fluido movem-se uma em
relação à outra, desenvolve-se uma força de atrito
entre elas e a camada mais lenta tenta reduzir a
velocidade da camada mais rápida.
• A viscosidade do fluido determina a resistência interna
ao escoamento.
• Uma forma de verificar esses conceitos é por meio do 
experimento do escoamento entre placas planas.
• O que significa “condição de não-escorregamento”? → Devido 
aos efeitos viscosos, o fluido “gruda” às superfícies sólidas 
(𝑽𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒐 = 𝑽𝒔ó𝒍𝒊𝒅𝒐)
Vídeo
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos viscosos × Escoamentos não viscosos (invíscidos)
• Todos os fluidos têm viscosidade. Logo, todo
escoamento apresenta efeitos viscosos!
• Contudo, em diversos casos práticos esses
efeitos viscosos podem ser desprezados.
• É o caso, por exemplo, do escoamento em
placa plana: pode-se considerar regiões de
escoamento viscoso e regiões de escoamento
não viscoso.
Vídeo
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos internos × Escoamentos externos
• Escoamento interno: fluido totalmente
envolvido por paredes sólidas
• Escoamento externo: fluido envolve as
paredes sólidas
Vídeo
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos compressíveis × Escoamentos incompressíveis
• Dependência da variação da densidade do fluido o longo do escoamento.
• O escoamento é considerado incompressível se a densidade permanece
aproximadamente constante em todas as regiões.
• Diferentemente dos gases, os líquidos podem ser considerados
normalmente incompressíveis.
𝑀𝑎 =
𝑉
𝑐
• Número de Mach:
Velocidade do escoamento
Velocidade do som (346 m/s)
• Sônico → Ma = 1
• Subsônico→ Ma < 1
• Supersônico → Ma > 1
• Hipersônico → Ma >> 1
Vídeo
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos laminares × Escoamentos turbulentos
• Escoamento laminar → movimento
ordenado, onde as partículas de
fluido se movem de forma paralela
umas às outras, em camadas.
• Escoamento turbulento → movimento
desordenado caracterizado por
flutuações de velocidade.
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos laminares × Escoamentos turbulentos
• Escoamento laminar → movimento
ordenado, onde as partículas de
fluido se movem de forma paralela
umas às outras, em camadas.
• Escoamento turbulento → movimento
desordenado caracterizado por
flutuações de velocidade.
Velocidade
TempoVelocidade
Tempo
Velocidade Média
a = 0
a < 0
a > 0
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos laminares × Escoamentos turbulentos
• Exemplos de escoamento turbulentos:
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos laminares × Escoamentos turbulentos
VídeoVídeoVídeo Vídeo Vídeo
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos naturais × Escoamentos forçados
• Escoamento forçado → o fluido é forçado a
passar por uma região usando-se uma
bomba ou ventilador, por exemplo.
• Escoamento natural → o movimento do
fluido se deve a causas naturais, como o
efeito de flutuação.
Vídeo
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos permanentes × Escoamentos não permanentes
𝜕
𝜕𝑡
= 0
𝜕
𝜕𝑡
≠ 0
• Escoamento permanente: as
variáveis não mudam com o
passar do tempo.
• Escoamento não permanente:
as variáveis mudam com o
passar do tempo.
Dúvida: um escoamento 
NÃO uniforme é sempre 
NÃO permanente?
Classificação de escoamentos de fluidos
❑ Escoamentos uni × bi × tridimensionais
• O escoamento é dito unidimensional, bidimensional ou tridimensional quando a distribuição
de velocidades do escoamento varia em uma, duas ou três dimensões.
Exemplo:
Sistema e volume de controle
• Sistema → região do espaço escolhida para estudo. É denominado “sistema fechado”
quando nenhuma massa cruza suas fronteiras. Do contrário, normalmente utiliza-se a
denominação “volume de controle”.
Sistema fechado
Volumes de controle
Referências bibliográficas
Imagens:
https://www.estudopratico.com.br/poluicao-do-ar-causas-consequencias-e-o-que-fazer/
https://jacobucci.ind.br/news/irrigacao-sustentavel-na-producao-rural/
https://quatrorodas.abril.com.br/auto-servico/como-e-calculado-o-coeficiente-aerodinamico-de-um-carro/
https://www.directindustry.com/pt/prod/ansys/product-9123-274842.html
https://betaeq.com.br/index.php/2020/03/06/fenomenos-de-transporte-texto-ii-tubulacoes/
https://www.oficinadanet.com.br/post/10269-usina-hidreletrica
https://opentextbc.ca/openstaxcollegephysics/chapter/viscosity-and-laminar-flow-poiseuilles-law/
https://st2.depositphotos.com/1007971/5212/i/950/depositphotos_52125701-stock-photo-black-hose-squirting-fresh-water.jpg
https://www.verywellhealth.com/blood-flow-through-the-heart-3156938
http://fenomenosutfpr.blogspot.com/2015/11/breve-introducao-aoescoamento-externo.html
https://gfm.aps.org/meetings/dfd-2019/5d795d57199e4c429a9b2c9f
https://www.fotosearch.com.br/CSP892/k8923911/
Cengel, Yunus A., and John M. Cimbala. Mecânica dos fluidos-3. Amgh Editora, 2015.
“Pinotti, M. Notas de Aula de Mecânica dos Fluidos. Universidade Federal de Minas Gerais, 2012.
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Referências bibliográficas
https://www.curtamais.com.br/goiania/nuvens-com-formato-impressionante-chamam-a-atencao-dos-internautas
http://wakes.uma.pt/pt/research.php
https://www.wallpaperflare.com/orange-close-up-bubble-colorful-planet-turbulence-hipster-wallpaper-cfsjw
https://www.spaceanswers.com/deep-space/astronomers-observe-complex-molecules-in-starburst-galaxies/
https://g1.globo.com/ciencia-e-saude/blog/cassio-barbosa/post/2019/08/16/mancha-vermelha-em-jupiter-e-um-furacao-do-tamanho-da-terra-
que-encolhe-por-razao-ainda-misteriosa.ghtml
https://www.simscale.com/blog/2017/03/centrifugal-fan-cfd-analysis/
Vídeos:
https://www.youtube.com/watch?v=AIqaL7UktJE&ab_channel=Poder360
https://www.youtube.com/watch?v=Yk6OuTrT3g4&ab_channel=AdvancedThermalSolutions%2CInc.
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