FLUIDOS

FLUIDOS

1. Uma substância que se encontre no estado líquido ou gasoso

   • Fluidos no estado líquido possui menos força intermoleculares, e possui mais espaçamento entre moléculas do que substâncias sólidas, o que facilita sua livre movimentação
   • Fluidos no estado gasoso possui menos força intermoleculares e mais espaçamento entre moléculas do que os líquidos, justificando seu movimento desordenado. Suas moléculas só interagem quando colidem umas com as outras

2. ·

   • Tensão é definida como força por unidade de área e é determinada dividindo-se a força pela área sobre a qual ela atua
   • tensão normal é a componente normal da força que atua sobre a superfície por unidade de área
   • tensão de cisalhamento é a componente tangencial que atua sobre uma superfície por unidade de área

3. O escoamento do fluido geralmente é confinado por superfícies sólidas e é importante compreender como a presença de superfícies sólidas afeta o escoamento do fluido

   • CONDIÇÃO DE NÃO-ESCORREGAMENTO
     • é a condição é faz com o que o fluido assuma velocidade zero ao contato com uma superfície.
       • • Separação de escoamento é quando um fluido, forçado a mover-se sobre uma superfície curva com velocidade relativamente alta, se separa da superfície em algum ponto, uma vez que, a camada-limite não o prede mais à superfície.
         • Camada limite é a região adjacente à parede na qual os efeitos viscosos, e portanto os gradientes de velocidade, são significativos.
       • A condição de não-escorregamento aplica-se a qualquer ponto ao longo da superfície, até mesmo a jusante do ponto de separação .

4. MECÂNICA DOS FLUIDOS

   • É a ciência que trata do comportamento dos fluidos em repouso ou em movimento e a interação dos fluidos com sólidos ou outros fluidos em suas fronteiras.
   • CLASSIFICAÇÃO DE ESCOAMENTO
     • VISCOSO x NÃO VISCOSO
       • Quando duas camadas fluidas movem-se uma em direção a outra, se desenvolve uma força de atrito entre elas e a camada mais lenta tenta reduzir a velocidade da camada mais rápida.
         • Escoamento viscoso é denominado os escoamentos em que os efeitos do atrito são significativos.
         • Escoamento não viscoso são regiões em que o escoamento, acontece afastado de superfícies sólidas, possuindo forças viscosas tão pequenas que são desprezíveis quando comparadas às forças inerciais e de pressão.
     • INTERNO x EXTERNO
       • Escoamento externo é o escoamento sem limitação, o fluido escoa sobre uma superfície, como um aplaca ou arame.
       • Escoamento interno é o escoamento num tudo ou ducto, se o fluido estiver inteiramente limitado por superfícies sólidas.
     • COMPRESSIVEL x INCOMPRESSIVEL
       • A classificação de compressível e incompressível se dá dependendo do nível de variação de densidade durante o escoamento
         • Incompressível é denominado ao escoamento no qual o fluido permanece na mesma densidade constante em todos os lugares, sendo assim, o volume se permanece inalterado durante o movimento.
           • As densidades dos líquidos é constante por todo o escoamento, eles são essencialmente incompressíveis, já que são tipicamente chamados de substâncias incompressíveis. A variação de densidade com a pressa é muito pequena.
             • Os gases, por outro lado, possui uma variação muito grande de densidade com a pressão, tornado os gases altamente compressíveis.
       • Número de Mach O número de Mach expressa o escoamento de gases em altas velocidades, dado pela fórmula: Ma=V/C = Velocidade de escoamento/Velocidade do som
         • Sônico quando Ma = 1
         • Subsônico quando Ma < 1
         • Supersônico quando Ma > 1
         • Hipersônico quando Ma >> 1
     • REGIME PERMANETE x REGIME NÃO PERMANENTE
       • Regime Permanente significa que não houve mudança com o passar do tempo.
         • Uniforme significa que não houve mudança com a localização em uma região específica.
       • Regime Não Permanente implica que houve mudança com o passar do tempo.
         • Transiente é usado tipicamente para escoamentos que estão se desenvolvendo.
       • Periódico é um tipo de escoamento não permanente no qual há oscilação em torno de um valor médio em regime permanente.
       • Durante o período de escoamento em regime permanente, as propriedades podem mudar em alguns locais do dispositivo, contudo em um ponto fixo elas são constantes. O volume, a massa e o teor total de energia permanecem constantes em uma operação estacionária.
     • LAMINAR x TURBULENTO
       • Laminar é denominado o movimento altamente ordenado dos fluidos caracterizado por camadas suaves.
         • Os fluidos de alta viscosidade, como óleos, em baixa velocidade possui um escoamento tipicamente laminar.
       • Turbulento é o movimento altamente desordenado dos fluidos em alta velocidade e é caracterizado por flutuações de velocidade.
         • O escoamento de fluidos de baixa viscosidade, como o ar, em alta velocidade é tipicamente turbulento.
       • Transitório é dito o escoamento que alterna entre o laminar e o turbulento.
     • ESCOAMENTO UNI, BI E TRIDIMENCIONAIS
       • Um campo de escoamento é melhor caracterizado pela distribuição de velocidade e desse modo o escoamento é dito ser uni, bi ou tridimendional se a velocidade do escoamento varia basicamente em uma, duas ou três dimensões, respectivamente.
         • Entretanto, a variação de velocidade em certas direções pode ser pequena em relação à variação em outras direções e pode ser ignorada com erro desprezível.
       • • A velocidade do fluido em qualquer local da superfície do cano é nula devido à condição de não-escorregamento, e o escoamento é bidimensional na região de entrada do cano visto que a velocidade muda em ambas as direções r e z.
         • O perfil da velocidade desenvolve-se completamente e permanece sem mudança depois de uma certa distância da entrada, e o escoamento nessa região é dito estar totalmente desenvolvido.
         • a dimensionalidade do escoamento também depende da escolha do sistema de coordenadas e de sua orientação.
           • Entretanto, numa entrada bem arredondada, o perfil da velocidade pode ser considerado quase uniforme no cano, visto que a velocidade é aproximadamente constante em todos os raios, exceto muito próximo da parede do cano.
       • O escoamento pode ser considerado aproximadamente bidimensional quando a razão de aspecto for grande e o escoamento não mudar apreciavelmente ao longo da dimensão mais longa.

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