INTRODUÇÃO Fenômenos de Transporte: estuda como massa, quantidade de movimento, calor e outras formas de energia são transportadas por um meio sólido ou.

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1 INTRODUÇÃO Fenômenos de Transporte: estuda como massa, quantidade de movimento, calor e outras formas de energia são transportadas por um meio sólido ou continuamente deformável. Mecânica dos Fluidos Transferência de Calor (massa) Termodinânica Transporte de grandezas em meios continuamente deformáveis ou sólidos Define relação entre propriedades (P, T, U, H, S, V etc) para sistemas em equilíbrio.

2 Propriedades Termodinâmicas Estados de uma substância simples Uma vez conhecido duas propriedades de uma substância simples, todas as outras propriedades podem ser determinadas: densidade, energia interna, entalpia, entropia, calor específico, coeficiente de expansão, velocidade do som, etc.

3 O transporte de quantidade de movimento (velocidades), turbulência, calor (temperatura), massa (concentração) e outras grandezas deve-se ao campo de velocidades

4 Fluido é um meio que se deforma continuamente quando sujeito a uma tensão. Uma camada de fluido desliza sobre a outra e a razão entre a tensão aplicada e a taxa de deformação é a viscosidade do fluido

5 Applications of Thermal-Fluid Sciences Power plants The human body Air-conditioning systems Airplanes Car radiators Refrigeration systems

6 Thermal-Fluid Sciences Water heater, Shower Electric or gas range Heating / air-conditioning Refrigerator TV, VCR set Humidifier Sprinkler system

7 Arrasto e Forças em Corpos

8 Tranferência de Calor

9 Energy Conversion

10 Hydro-Power Plant

11 Hydroelectric Dam Engineering

12 Solar Energy

13 Wind Energy

14 Automotive Engineering

15 Naval Architecture/Ocean Engineering

16 Aerospace Engineering

17 Microprocessor Engineering

18 Chemical/Petroleum Plant Engineering

19 Agricultural Engineering

20 Air Conditioning and Refrigeration Engineering

21 Turbina a gás para propulsão Compressão, Combustão e Expansão Requer conhecimentos de Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Termodinâmica

22 Módulo combinado de eletricidade e vapor; 4x16,4 MW (ind. Textil Indonésia - Tuma Turbomach) Ciclo combinado que oferecem calor e eletricidade para fábricas. Com um único eixo do gerador para as duas turbinas pode-se reduzir os custos da planta significativamente eliminando-se a necessidade de um gerador extra e custos civis.

23 Dimensions and Units Primary (Fundamental) Dimensions: Mass (or Force), Length, Time, Temperature Secondary (Derived) Dimensions Force (or Mass), Velocity, Pressure, Volume, Density, Energy, etc.

24 Units Two systems will be used heavily 1.The International System (known as the SI system from its French title -- see text). 2.The US Customary System (USCS). (also known as the inch-pound [IP] system and the English Engineering System).

25 SI (International System) Mass -- kilogram (kg) Length -- meter (m) Time -- second (s) Temperature -- Kelvin (K)

26 USCS The English or USCS system has five applicable primary dimensions for the equation. Mass - pound-mass (lbm) Length - feet (ft) Time - second (s) Temperature - Rankine (K) Force - pound-force (lbf)

27 Force Units m = 1kg m = 32.174 lbm F = 1N F = 1 lbf a = 1m/s 2 a = 1ft/s 2

28 Advice to gain you points Write out all units in all equations to the bitterest of detail!

29 Example (1) An object at sea level has a mass of 400 kg. (a)Find the weight of this object on earth. (b)Find the weight of this object on the moon where the local gravitational acceleration is one-sixth that of earth.

30 Example (2) The Pipe Reynolds Number, Re, is dimensionless quantity defined as: Re = VD/ Evaluate Re for water flowing at an averaged velocity of 1 m/s and pipe with diameter of 50 mm. The transport properties of the water are: density ( 1 g/cm 3 and the viscosity ( ) is of 10 -3 Ns/m 2. Whenever you work with a formula BE CONSISTENT with your units. DO NOT MIX (cm) with (m), (g) with (kg). Always use the same unit for mass, length, time, temperature and so forth.