A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Professora: Érica Cristine Curso: Engenharia Ambiental e de Alimentos UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Professora: Érica Cristine Curso: Engenharia Ambiental e de Alimentos UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE."— Transcrição da apresentação:

1 Professora: Érica Cristine Curso: Engenharia Ambiental e de Alimentos UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar Unidade Acadêmica de Ciências e Tecnologia Ambiental Fenômenos de Transporte I Aula teórica 05 1

2 2 Lei de Newton da Viscosidade

3 Princípio da aderência completa Partículas fluidas em contato com superfícies sólidas adquirem a mesma velocidade dos pontos da superfície sólida com as quais estabelecem contato F v v = constante V=0

4 Cada lâmina de fluido adquire uma velocidade própria compreendida entre zero e V 0, a variação desta velocidade é linear

5 Lei de Newton da viscosidade: Para que possamos entender o valor desta lei, partimos da observação de Newton na experiência das duas placas, onde ele observou que após um intervalo de tempo elementar (dt) a velocidade da placa superior era constante, isto implica que a resultante na mesma é zero, portanto isto significa que o fluido em contato com a placa superior origina uma força de mesma direção, mesma intensidade, porém sentido contrário a força responsável pelo movimento. Esta força é denominada de força de resistência viscosa - F

6 ENTENDENDO OS CONCEITOS 6 Força que movimenta a placa Transmite ao fluido uma tensão tangencial

7 ENTENDENDO OS CONCEITOS 7 O fluido resiste à tensão

8 ENTENDENDO OS CONCEITOS 8 Força que movimenta a placa Se a velocidade é constante

9 Lei de Newton da viscosidade: A constante de proporcionalidade da lei de Newton da viscosidade é a viscosidade dinâmica, ou simplesmente viscosidade - Postulada por Newton em 1687

10 Lei de Newton da viscosidade: dv/dy gradiente de velocidade Para se calcular o gradiente de velocidade deve-se conhecer a função V=f(y) v v = constante V=0 y

11 Simplificação da Lei de Newton da viscosidade: Nos casos em que a espessura da camada de fluido é pequena, a função V=f(y) pode ser considerada linear y v = cte

12 Simplificação da Lei de Newton da viscosidade: y v = cte

13 Simplificação da Lei de Newton da viscosidade: Para camadas de fluido de pequena espessura

14 ENTENDENDO OS CONCEITOS 14 Força que movimenta a placa Se a velocidade é constante

15 Classificação dos fluidos: Fluidos newtonianos – são aqueles que obedecem a lei de Newton da viscosidade, ou seja, existe uma relação linear entre o valor da tensão de cisalhamento e a velocidade de deformação resultante ( μ = constante). Ex.: gases e líquidos simples (água, gasolinas)

16 Classificação dos fluidos: Fluidos não newtonianos – são aqueles que não obedecem a lei de Newton da viscosidade, ou seja, não existe uma relação linear entre o valor da tensão de cisalhamento e a velocidade de deformação resultante. Ex.: tintas, soluções poliméricas, produtos alimentícios como sucos e molhos, sangue, lama Observação: só estudaremos os fluidos newtonianos

17 Fluidos Newtonianos e Não- Newtonianos

18 Onde temos: A = fluido newtoniano B = fluido não-newtoniano C = plástico ideal D = substância pseudoplástica Sólidos Fluido ideal A viscosidade é zero ou desprezível

19 Fluidos Newtonianos e Não- Newtonianos

20 20

21 21 ANTES, RELEMBRE DA AULA 1, O ROTEIRO RECOMENDADO PARA RESOLVER PROBLEMAS EM MECÂNICA DOS FLUIDOS: 1.Estabeleça de forma breve a informação dada 2.Identifique aquilo que deve ser encontrado 3. Faça um desenho esquemático 4.Apresente as formulações matemáticas necessárias 5.Relacione as hipóteses simplificadoras apropriadas 6.Complete a análise algebricamente antes de introduzir os valores numéricos 7.Introduza os valores numéricos (usando um sistema de unidades consistente) 8.Verifique a resposta e reveja se as hipóteses feitas são razoáveis 9.Destaque a resposta

22 22 1- Estabeleça de forma breve a informação dada DADOS: Largura da placa L= 1,0 m Peso da placa P = 20 N Velocidade da placa V = 2,0 m/s Espessura da película de óleo = 2,0 mm PEDE-SE: Viscosidade do óleo = ? 2 - Identifique aquilo que deve ser encontrado

23 23 3 – Faça um desenho esquemático

24 24 4- Apresente as formulações matemáticas necessárias Lei de Newton da Viscosidade: Tensão tangencial provocada pelo peso: ???

25 25 Relembrando conceitos da FÍSICA: Um objeto apoiado sobre um plano inclinado que forma um ângulo em relação com a horizontal, está sob a atuação da força gravitacional (Força Peso): Decompondo a força peso, temos duas componentes, a componente tangencial (Px) e a componente normal (Py)

26 26 Da trigonometria: 90° x HIP CO CA

27 27 No exemplo: Logo: 90° 4- Apresente as formulações matemáticas necessárias Lei de Newton da Viscosidade:Tensão tangencial provocada pelo peso:

28 28 5- Relacione as hipóteses simplificadoras apropriadas Admitindo que a função V=f(y) é linear, pois a espessura é pequena Considerando a velocidade constante:

29 29 6- Complete a análise algebricamente antes de introduzir os valores numéricos

30 Introduza os valores numéricos (usando um sistema de unidades consistente) 8 - Verifique a resposta e reveja se as hipóteses feitas são razoáveis 9 – Destaque a resposta A viscosidade dinâmica do óleo é:

31 31 Um pistão de peso P = 20 N, é liberado no topo de um tubo cilíndrico e começa a cair dentro deste sob a ação da gravidade. A parede interna do tubo foi besuntada com óleo com viscosidade dinâmica µ = 0,065 kg/m.s. O tubo é suficientemente longo para que a velocidade estacionária do pistão seja atingida. As dimensões do pistão e do tubo estão indicadas na figura. Determine a velocidade estacionária do pistão V 0.

32 32 1- Estabeleça de forma breve a informação dada DADOS: Peso do pistão P = 20 N Viscosidade dinâmica do óleo = 0,065 kg/m.s Altura do pistão h = 15 cm Diâmetro do pistão D1 = 11,9 cm Diâmetro do tubo D2 = 12 cm PEDE-SE: Velocidade estacionária do pistão V=? 2 - Identifique aquilo que deve ser encontrado

33 33 3 – Faça um desenho esquemático

34 34 4- Apresente as formulações matemáticas necessárias Lei de Newton da Viscosidade: Tensão tangencial provocada pelo peso:

35 35 Relembrando conceitos da GEOMETRIA: Em um cilindro: 1 volta completa 2 1 volta completa de uma circunferência 2 r Para determinar a área, multiplica pela altura

36 36 4- Apresente as formulações matemáticas necessárias Lei de Newton da Viscosidade: Tensão tangencial provocada pelo peso:

37 37 5- Relacione as hipóteses simplificadoras apropriadas Admitindo que a função V=f(y) é linear, pois a espessura é pequena Considerando a velocidade constante:

38 38 6- Complete a análise algebricamente antes de introduzir os valores numéricos É o diâmetro do pistão D1=11,9cm É a espessura do óleo, folga entre o pistão e o tubo =(D2-D1)/2=0,05cm

39 Introduza os valores numéricos (usando um sistema de unidades consistente) 1 N = 1 kg.m/s² 8 – Destaque a resposta A velocidade estacionária do pistão é


Carregar ppt "Professora: Érica Cristine Curso: Engenharia Ambiental e de Alimentos UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google