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Mecânica dos Fluidos Prof. Eduardo Loureiro, DSc.

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Mecânica dos FluidosProf. Eduardo Loureiro, DSc.

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Apresentação

Objetivos◦ Introdução à Mecânica dos Fluidos.

◦ Apresentação dos seus princípios fundamentais.

◦ Demonstrar como estes princípios são usados no projeto de componentes hidráulicos simples.

Programa◦ Aulas teóricas e de exercícios.

Notas de Aula Fornecem conteúdo simplificado dos conceitos e idéias.

Disponíveis no site:www.eduloureiro.com.br

Listas de Exercícios Exercícios propostos.

Também disponíveis no site acima.

Sistema de Unidades Será utilizado preferencialmente o Sistema Internacional de Unidades, SI.

Eventualmente, alguns exemplos podem utilizar o Sistema Inglês de Unidades.

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Apresentação

Livros

É muito importante a leitura complementar em livros de Mecânica dos Fluidos,

necessária na solução dos exercícios e na consolidação do aprendizado.

Os livros que norteiam a exposição dos assuntos vistos neste curso são:

Fox, R. W., McDonald, A. T., Pritchard, P. J., Introdução à Mecânica dos Fluidos,

LTC Editora, 2006.

Çengel, Y.U., Cimbala, J.M., Mecânica dos Fluidos – Fundamentos e

Aplicações, Mc Graw Hill, 2007.

Qualquer outro livro de Mecânica dos Fluidos será bem vindo.

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Provas

◦ Sempre nas semanas de provas.

◦ Segunda chamada:

Será dada uma segunda oportunidade aos alunos que, por motivo de ordem superior,não puderem comparecer no dia da prova. Esta oportunidade, se for o caso, acontecerádepois de realizado o 2º EE, e contemplará todo o assunto, servindo como reposição tantodo 1º como do 2ºEE.

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Introdução à Mecânica dos Fluidos*

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* Baseado no trabalho original de Fred Stern, Tao Xing, Jun Shao, Surajeet Ghosh, 2004

Analítica Experimental Computacional

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Introdução à Mecânica dos Fluidos*

HISTÓRIA

As faces da Mecânica dos Fluidos

Arquimedes

287 – 212 a.C.

Newton

1642 - 1727

Leibniz

1646 - 1716

Bernoulli

1667 - 1748

Euler

1707 - 1783

Navier

1785 - 1836

Stokes

1819 - 1903

Reynolds

1842 - 1912

Prandtl

1875 - 1953

Taylor

1886 - 1975

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Os fluidos estão presentes em:

◦ Tempo e clima

◦ Veículos: automóveis, trens, navios, aviões, etc.

◦ Meio ambiente

◦ Fisiologia e medicina

◦ Esportes e recreação

◦ Muitos outros exemplos

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Tempo e clima:

Tornados Tempestades

Fenômenos climáticosFuracões

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Veículos:

Aviões Navios

Trens de alta velocidade Submarinos

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Meio ambiente:

Poluição atmosférica Hidrologia

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Fisiologia e medicina:

Bombeamento de sangue

Equipamentos de assistência ventricular

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Esporte e recreação:

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Introdução à Mecânica dos Fluidos*

MECÂNICA DOS FLUIDOS ANALÍTICA:

◦ Formulação de um modelo matemático para

descrever o problema;

◦ Envolve a análise diferencial e deVolume de Controle.

◦ Soluções exatas apenas para condições e geometrias

simplificadas;

◦ Soluções aproximadas para problemas práticos:

Relações empíricas usando dados experimentais

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MECÂNICA DOS FLUIDOS ANALÍTICA:

Conteúdo:

◦ Definição de Fluido e conceitos fundamentais;

◦ Hidrostática.

◦ Dinâmica dos fluidos;

Princípios de Continuidade, momentum e energia.

Análise dimensional e semelhança.

Equação de Bernoulli

Cálculo de perda de carga em tubulações

Arrasto e sustentação.

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Aplicações da Mecânica dos Fluidos Experimental:

Túnel de vento tropical:

Capaz de trabalhar em uma grande faixa

de temperaturas e de simular chuvas.

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Introdução à Mecânica dos Fluidos*

Aplicações da Mecânica dos Fluidos Experimental:

Exemplo de aplicação industrial

Túnel de vento criogênico da NASA.

Simula condições de vôo para modelos

em escala – uma ferramenta essencial

para projeto de aeronaves.Aplicação no ensino

Laboratório de dinâmica dos fluidos

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Exemplos de simulações em computador:

Vórtices tridimensionais no

escoamento após um cilindroSimulação de um jato turbulento

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Animações Motores:

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Animações Motores: