Flow Properties Tools to describe flows

Apresentação em tema: "Flow Properties Tools to describe flows"— Transcrição da apresentação:

1 Flow Properties Tools to describe flows
Lecture 3 Flow Properties Tools to describe flows

2 Velocidasde e perfis de velocidade
A velocidade perpendicular a uma superfície é o fluxo por unidade de área. A velocidade é um vector com 3 coordenadas num rerefencial genérico.

3 Perfil Uniforme Perfil Parabólico Perfil “tipo Camada Limite

4 Escoamento 1D, 2D, 3D Escoamento 3D: a velocidade varia em todas as direcções do espaço. Escoamento 2D: a velocidade varia em duas direcções do espaço. Escoamento 1D: a velocidade varia só numa das direcções do espaço. Escoamento Uniforme: A velocidade não varia em nenhuma das direcções do espaço. Escoamento Tampão: uniforme e estacionário.

5 Descrições euleriana e Lagrangeana
E se o escoamento fosse não estacionário?

6 Escoamento estacionário, incompressível, de fluido ideal
Escoamento estacionário: Nenhuma propriedade varia no tempo (a derivada parcial de qualquer propriedade em ordem ao tempo é nula). Incompressível: A massa volúmica não varia nem no espaço, nem no tempo (Líquidos e gases até 30% da velocidade do som). Fluido ideal: Fluido com viscosidade nula.

7 Campo de Velocidades

8 Streamlines Streamlines are lines tangent to the velocity vector.

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11 Linhas de corrente, Trajectórias e linhas de emissão

12 Informações dadas pelas LC’s
Quanto vale o caudal que passa através de uma LC? Zero, porque a velocidade é paralela às LC’s! Como varia o caudal entre duas LC’s? Mantém-se constante. Como varia a velocidade entre duas LC’s? Aumenta quando se aproximam e diminui quando se afastam (se  for constante). Como varia a resultante das forças entre duas linhas de corrente? É contra o escoamento quando as LC’s se afastam e e a favor quando se aproximam. De acordo com a lei de Newton A resultante das forças é igual à massa vezes a aceleração. Se a pressão for a força mais importante, concluímos que baixa quando a velocidade aumenta. Como varia a Pressão de um lado para o outro de uma linha de corrente com curvatura? Aumenta para o lado de for a. Quando temos curvatura estamos a ganhar velocidade (e quantidade de movimento) perpendicular à LC, para o lado de dentro da curva e por isso temos que ter uma força aplicada.

13 Trajectórias e linhas de emissão
Trajectória de uma partícula é o lugar geométrico dos pontos ocupados pela partícula. Linha de emissão de uma fonte pontual é o lugar geométrico de das partículas que passaram pelo ponto (e.g. fumo de uma chaminé visto de longe). Linhas de corrente, trajectórias e linhas de emissão são coincidentes em regime estacionário.

14 Princípios Básicos da Mecânica dos Fluidos
Conservação da massa => Lei de Newton:

15 Métodos de análise de escoamentos