Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

Apresentação em tema: "Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST"— Transcrição da apresentação:

1 Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Sumário Apresentação da disciplina e corpo docente Equação da energia para sistemas abertos Equação de Bernoulli generalizada Bibliografia para esta aula: Sabersky (Fluid Flow): 3.7 e 3.8 (3ª Ed.) White (Fluid Mechanics): 3.6 e 3.7 (4ª Ed.) Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

2 MF II – Matéria Equação de Bernoulli generalizada.
Perdas de carga em condutas Escoamento turbulento em tubos 2. Camada Limite turbulenta Escoamentos Exteriores 3. Escoamento não-estacionário em condutas 4. Escoamento compressível 5. Turbomáquinas Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

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MF II - Bibliografia Capítulo 1, 2 e 4: R.H. Sabersky, A.J. Acosta, E.G. Hauptmann, E.M. Gates, Fluid Flow, 4ª edição, Prentice Hall, 1999. F.M. White, Fluid Mechanics, 3ª edição, McGraw-Hill, 1994. Capítulo 3: J.E. Finnemore, R.L. Daugherty, J.B. Franzini, E.J. Finnemore, Fluid Mechanics with Engineering Applications, ISBN-13: ; ISBN-10: , 1997, McGraw-Hill Education – Europe. Capítulo 5: A.F.O. Falcão, Mecânica dos Fluidos II: Turbomáquinas, AEIST, 2002. Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

4 MF II – Contacto com os alunos
É apenas utilizada a página do Fénix e (os alunos devem verificar se a conta do Fénix está actualizada) Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

5 MF II – Avaliação Problemas aulas: 2 valores NF, classificados 3 por aluno (ao acaso) 2 testes (16 valores NF): 24/4 – Capítulos 1, 2 e 3 1ª data de exame Exame Final (escrita e oral) (16 valores NF) - para quem não tem aprovação nos testes. 2 Trabalhos Práticos: 2 valores NF (apresentação resultados na aula e miniteste americano) – quem fez em está dispensado Pré-inscrição obrigatória em todas as provas (testes e exames) Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

6 MF II – Aprovação na disciplina
Nota Final > 9,5 Quem fez TP em : NF = Problemas + Testes ou Exame Final Quem não fez TP em : NF = Problemas + Testes ou Exame Final + TP NF < 9,5 reprova (oral só com NF>9,5; oral dispensável com > 9,5 sujeito a discricionariedade do Corpo Docente) Pré-inscrição obrigatória em todas as provas (testes e exames) Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

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MF II – Corpo Docente Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

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Problema Perda de carga: h1-2 =h3-4 =5 m Caudal: Q = 0,5 m3/s Material: aço comercial Elevações: y1=20 m ; y2=40 m Área A4=0,04 m2 Rendimento da bomba:  = 0,75 Quais a altura de elevação da bomba (H), a potência ao veio da bomba, a potência dissipada na instalação, a dissipada na bomba e a acumulada no reservatório? Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

9 Equação de Energia (I) Equação da energia para sistemas abertos:
Taxa temporal de cumulação de energia -Saldo do fluxo de energia através da SC Fontes – Poços de Energia Energia interna por unidade de massa Potência mecânica trocada através da SC Potência calorífica trocada através da SC Positivos se recebidos pelo sistema Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

10 Equação de Energia (II)
Equação da energia para sistemas abertos: Potência mecânica realizada: forças mássicas (peso) forças de pressão e tensão de corte nas superfícies onde a velocidade do fluido não é nula: secções de entrada e saída superfícies móveis – pistões, pás rotativas, etc.) alteração da energia potencial Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

11 Equação de Energia (III)
Potência mecânica realizada: forças mássicas (peso) forças de pressão e tensão de corte nas superfícies onde a velocidade do fluido não é nula: secções de entrada e saída superfícies móveis – pistões, pás rotativas, etc.) alteração da energia potencial Equação da energia para sistemas abertos: h - entalpia Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

12 Equação de Energia: escoamentos unidimensionais
Equação da energia para sistemas abertos: Escoamentos unidimensionais: constante em cada secção do escoamento Equação para escoamentos unidimensionais: Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

13 Equação de Energia: escoamentos incompressíveis
Não há trocas entre energia interna u e energia mecânica, excepto por dissipação de energia mecânica por atrito interno Equação da energia para escoamentos incompressíveis: Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

14 Equação de Energia: aplicação a condutas
Equação da energia para escoamentos unidimensionais incompressíveis: Aplicação a condutas: 1 entrada; 1 saída Velocidade constante em cada secção transversal VC fixo e indeformável Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

15 Equação de Bernoulli generalizada
Equação da energia para escoamentos unidimensionais incompressíveis em condutas: Equação escrita por unidade de massa de fluido circulante na conduta Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

16 Equação de Bernoulli generalizada
Equação da energia para escoamentos unidimensionais incompressíveis em condutas: Energia recebida por unidade de peso Energia dissipada por unidade de peso Altura manométrica total na secção de saída Altura manométrica total na secção de entrada Equação escrita por unidade de peso de fluido circulante na conduta Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

17 Equação de Bernoulli generalizada
Equação da energia para escoamentos unidimensionais incompressíveis em condutas: Equação escrita por unidade de volume de fluido circulante na conduta Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

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Exemplo Perda de carga: h1-2 =h3-4 =5 m Caudal: Q = 0,5 m3/s Material: aço comercial Elevações: y1=20 m ; y2=40 m Área A4=0,04 m2 Rendimento da bomba:  = 0,75 Quais a altura de elevação da bomba (H), a potência ao veio da bomba, a potência dissipada na instalação, a dissipada na bomba e a acumulada no reservatório? Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

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Exemplo (resolução) Eq. Bernoulli generalizada: Eq. hidrostática entre 4 e 5: Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

20 Exemplo (resolução - II)
V4=12,5 m/s Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST

21 Exemplo (resolução - III)
Potência mecânica fornecida ao fluido: Potência mecânica ao veio: Potência mecânica dissipada na conduta: Potência mecânica dissipada na bomba: Potência mecânica acumulada no reservatório: Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST