FTR - Lista de Exercícios APS

Prévia do material em texto

LISTA DE EXERCÍCIOS - APS 
FENOMENOS DE TRANSPORTE 
PROF. RODRIGO VIDONSCKY 
 
 
Observações: 
Livro: Mecânica dos Fluidos: Fundamentos e Aplicações – 2ª edição! 
Çengel e Cimbala 
Não vale nota! Apenas para estudo para a APS! 
1. Um óleo é bombeado através de uma tubulação de 10 mm de diâmetro a um número de 
Reynolds de 2100. A massa específica do óleo é de 855 kg/m³ e a viscosidade dinâmica é 
de 0,021 Pa.s. 
a) Qual é a velocidade média do óleo na tubulação 
b) Caso o óleo seja substituído por um outro fluido de viscosidade cinemática igual a 
1,6.10-5 m²/s, qual deverá ser o novo diâmetro da tubulação de forma a manter o número 
de Reynolds de 2100 e a mesma velocidade determinada anteriormente. 
R. a) Vmed = 5,16 m/s 
b) D = 6,51 mm 
2. Como o comprimento de entrada hidrodinâmico é definido para o escoamento em um 
tubo? O comprimento de entrada é maior no escoamento laminar ou no turbulento? 
3. Para um escoamento na região de transição de água, com ρagua = 999 kg/m³, μagua = 1.10-3 
Pa.s, V = 24 mm/s e D = 15 cm, calcule o valor do comprimento de entrada, considerando: 
a) Escoamento laminar 
b) Escoamento turbulento 
c) Escoamento turbulento e um tubo de comprimento elevado 
R. a) L = 27,0 m 
b) L = 1,58 m 
c) L = 1,50 m 
4. Um avião supersônico move-se com velocidade de 3672 km/h. Determine o número de 
Mach relacionado com essa velocidade. Nestas condições, o escoamento de ar no entorno 
da asa do avião pode ser considerado compressível? 
5. Investigue a condição sob a qual os escoamentos de ar-padrão (ρar = 1,23 kg/m³, μar = 
0,018.10-3 Pa.s) e água (ρagua = 999 kg/m³, μagua = 1,002.10-3 Pa.s) a 15°C iniciam sua 
transição para escoamentos turbulentos em um tubo de 0,05 m de diâmetro. 
R.: Var = 0,6732 m/s, Vagua = 0,04614 m/s 
6. Considere o seguinte campo de velocidade em regime permanente e bidimensional: 
 
Existe algum ponto de estagnação nesse escoamento? Se existir, onde ele está? 
R.: Sim, x = -0,417, y = -1,67 
7. Considere o seguinte campo de velocidade em regime permanente e bidimensional: 
 
Existe algum ponto de estagnação nesse escoamento? Se existir, onde ele está?