MECÂNICA DOS FLUIDOS 2 – ME262 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS (CTG) DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA (DEMEC) MECÂNICA DOS FLUIDOS 2 – ME262 Prof. ALEX MAURÍCIO ARAÚJO Recife - PE

Mecânica dos Fluidos 2 (ME 262) Curso: Engenharia Mecânica Professor: Alex Maurício Araújo Carga Horária: 60h (Teoria e Prática) (3ª;5ª feiras) (08-10h) Exercícios: Monitoria (à combinar!) Texto: Introdução à Mecânica dos Fluidos / Fox e McDonald/ 6ª edição Avaliação: 1º EE 2º EE 3º EE Ex. Final 1ª Nota 2ª Nota Cronograma: Programação das Datas dos Exames. Objetivos: ● Formar base analítica para prever e controlar o comportamento dos fluidos em sistemas e processos da Engenharia Mecânica; ● Capacitar para analisar e resolver problemas com fluidos. Ferramentas: Análises dos cálculos diferencial e integral. Abrangência: Propriedades; Estática; Cinemática; Dinâmica.

Prever e controlar o comportamento dos fluidos para: - planejar Mecânica Sólidos Fluidos Estática Dinâmica Incompressível ρ = cte Real (viscoso) μ ≠ 0 Laminar NRe Turbulento Ideal (não-viscoso) μ = 0 Compressível Real Ideal Relativística Quântica Prever e controlar o comportamento dos fluidos para: - planejar - projetar MÁQUINAS - construir , SISTEMAS e PROCESSOS de Eng. Mecânica

Capítulo 1 - Introdução Objetivos. Metodologia de solução de problemas. Definição de fluido. Condição de não-deslizamento. Métodos de análise. Abordagens e abrangências. Sistemas e volume de controle. Sistemas de coordenadas. Princípios Físicos da Mecânica dos Fluidos. Solução dos problemas da Mecânica dos Fluidos. Exemplo: uso de sólido e fluido num projeto de engenharia. Sistemas de unidades: exemplo caso da pressão. Referências adicionais:

Metodologia de solução de problemas: 1 – Declare com suas próprias palavras, a informação dada e a desejada. 2 – Faça um desenho esquemático do S ou do VC a ser usado na análise. Assinale as suas fronteiras e os sentidos apropriados do sistema de coordenadas. 3 – Apresente a formulação matemática das leis básicas necessárias para resolver o problema. 4 – Relacione as hipóteses simplificadoras que você considera apropriadas ao problema. 5 – Complete a análise algebricamente, antes de introduzir valores numéricos. 6 – Use valores numéricos (com sistema consistente de unidades), a fim de obter uma resposta numérica. a) Faça referência à fonte de valores com relação a qualquer propriedade física. b) Observe se os algarismos significativos da resposta são consistentes com os dados fornecidos. 7 - Verifique a resposta, e reveja as hipóteses da solução, a fim de assegurar que são razoáveis. Definição de fluido: linhas de tempo (“No-slip condition”) SÓLIDOS FLUIDOS

Métodos de análise: - diferencial/ integral - S/VC Métodos de análise: - diferencial/ integral - Lagrange/ Euler (VC) SISTEMA (S) VOLUME DE CONTROLE (VC) Sistemas de coordenadas: (x, y, z) Coordenada Cartesiana (r, Ө, z) Coordenada Cilíndrica (S) P

Princípios Físicos da Mecânica dos Fluidos: 1 – Conservação da massa (M) 2 – Conservação do momento linear ( P ) 3 – Conservação do momento angular ( H ) 4 – Conservação de energia (E) 5 – 2º LTD. (S) Eles governam o comportamento físico da matéria. Se pudermos prever o comportamento do fluido, pode-se: planejar, projetar e construir máquinas que usam fluidos. Solução dos problemas da Mecânica dos Fluidos:

Sólidos e fluidos A haste transmite a fa e, para equilibrar, exerce-se F=100N no pistão maior! “Um sólido transmite a força que se exerce sobre ele.” “Um fluido transmite a pressão que se exerce sobre ele, em todas as direções.” Esta propriedade dos fluidos, a de multiplicar ou reduzir uma força, tem muitas aplicações práticas: máquinas de fluxo, prensas, elevadores e freios. Servo freio

Unidades de “p” : psi (lb / in²) psf (lb / ft ²) atm N/m ² (Pa) kgf / cm² ft de ar mca mm Hg Colunas de fluido

Mensagens 1) Provérbio chinês: “Ouço e esqueço vejo e recordo faço e compreendo.” 2) Mudança de cultura (modelo/ paradigma): “O que está ao meu alcance para melhorar o processo? Eu posso fazer o que eu posso, e, vou fazer isso melhor!”