Aula 01 – Apresentação da Disciplina Mecânica dos Fluidos

Objetivo Geral Estudo do comportamento dos fluidos, permitindo a compreensão de medidores de vazão e velocidade e dimensionamento de instalação hidráulica.

Objetivos Específicos Estudar o comportamento dos fluidos. Estabelecer as leis que o caracterizam os fluidos, quer estejam em repouso ou em movimento. Permitir com que se determine a força exercida por um fluido em repouso numa superfície ou corpo submerso. Estudar o movimento dos fluidos, permitindo a compreensão de medidores de vazão e de velocidade. Calcular a perda de carga em tubulações (distribuída e singular). Dimensionar uma instalação hidráulica básica; Estudar a teoria dos modelos e evidenciar a vantagem de estudar um fenômeno físico através de um modelo, normalmente em escala reduzida.

Conteúdo Programático Unidade I- INTRODUÇÃO. PROPRIEDADE DOS FLUIDOS 1.1. Características dos fluidos 1.2. Dimensões, homogeneidade dimensional e unidades 1.3. Análise do comportamento dos fluidos 1.4. Medidas de massa e do peso dos fluidos 1.5.Viscosidade

Conteúdo Programático Unidade II - ESTÁTICA DOS FLUIDOS 2.1. Pressão em um ponto 2.2. Equação básica do campo de pressão 2.3. Equação de pressão de fluido em repouso 2.4. Fluido incompressível 2.5. Força hidrostática em superfície plana 2.6. Prisma de pressões 2.7. Força hidrostática em superfícies curvas 2.8. Empuxo, flutuação e estabilidade 2.9.Variação de pressão em fluido com movimento de corpo rígido

Conteúdo Programático Unidade III - DINÂMICA DOS FLUIDOS ELEMENTAR - EQUAÇÃO DE BERNOULLI 3.1. Segunda Lei de Newton 3.2. Força ao longo de uma linha corrente 3.3. Aplicação de força na direção normal à linha de corrente 3.4. Interpretação física 3.5. Pressão estática, dinâmica, de estagnação e total Linha de energia e linha piezométrica

Conteúdo Programático Unidade IV - CINEMÁTICA DOS FLUIDOS 4.1. Campo de velocidade 4.2. Descrições Euleriana e Lagrangeana dos escoamentos 4.3. Escoamentos uni, bi e tridimensionais 4.4. Escoamentos em regime permanente e transitório 4.5. Linhas de corrente, linha de emissão e trajetória 4.6. Campo de aceleração 4.7. Derivada material 4.8. Efeitos transitórios 4.9. Efeitos convectivos

Conteúdo Programático 4.10. Coordenadas da linha corrente 4.11. Sistemas e volumes de controle 4.12. Teorema de transporte de Reynolds 4.13. Derivação do Teorema de Transporte de Reynolds 4.14. Interpretação física 4.15. Escolha do volume de controle 4.16. Conservação de massa - Equação da continuidade 4.17. Derivação da equação da continuidade 4.18. Volume de controle fixo e indeformável 4.19. Volume de controle indeformável e móvel 4.20. Conservação da quantidade de movimento linear

Conteúdo Programático Unidade V - ESCOAMENTO DOS FLUIDOS INCOMPRESSÍVEIS 5.1. Escoamento Invíscido 5.2. Equações do movimento de Euler 5.3. Equação de Bernoulli 5.4. Escoamento irrotacional 5.5. Equação de Bernouilli para escoamento irrotacional 5.6. Potencial de velocidade 5.7. Escoamentos potenciais planos 5.8. Escoamento uniforme 5.9. Fonte e sorvedouro 5.10. Vórtice

Conteúdo Programático 5.11. Dipolo 5.12. Superposição de escoamentos potenciais básicos 5.13. Fonte em escoamento uniforme 5.14. Escoamento em torno de um cilindro 5.15. Outros aspectos da análise de escoamentos potenciais 5.16. Escoamento viscoso 5.17. Relações entre tensões e deformações 5.18. Equações de Navier-Stokes 5.19. Soluções simples para escoamentos incompressíveis e viscosos 5.20. Escoamento laminar e em regime permanente entre duas placas paralelas 5.21. Escoamento laminar e em regime permanente nos tubos

Conteúdo Programático 5.22. Análise dimensional do escoamento em tubos 5.23. Diagrama de Moody 5.24. Perdas localizadas 5.25. Dutos 5.26. Exemplos de Escoamentos em condutos 5.27. Condutos simples 5.28. Sistemas com múltiplos condutos 5.29. Medição da vazão em tubos

Conteúdo Programático Unidade VI - SEMELHANÇA, ANÁLISE DIMENSIONAL E MODELO 6.1. Análise dimensional 6.2. Teorema de Buckingham Pi 6.3. Determinação dos Termos Pi 6.4. Alguns comentários sobre a análise dimensional 6.5. Escolha das variáveis 6.6. Determinação das dimensões de referência 6.7. Unicidade dos Termos Pi 6.8. Determinação dos Termos Pi por inspeção 6.9. Grupos adimensionais usuais na Mecânica dos Fluidos 6.10. Correlação de dados experimentais 6.11. Modelos e Semelhança 6.12. Teoria dos Modelos 6.13. Escala dos Modelos 6.14. Aspectos práticos na utilização de modelos

Bibliografia Básica AZEVEDO NETTO, José Martiniano de. Manual de hidráulica. 8. ed. São Paulo: E. Blücher, 2005. BATISTA M., Lara Marica. Fundamentos da Engenharia Hidráulica.: UFMG.

Bibliografia Complementar PORTO, Rodrigo de Mello. Hidráulica básica. São Paulo: EESC-USP, 1998. BRUNETTI, Franco. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Prentice-Hall, 2007.

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