Aula 06: Introdução ao Deslocamento de um Fluido

ENGENHARIA CIVIL Prof José Eduardo De Mendonça UNIARA 2022 HIDRAULICA I AULA 06 07032022 2a Aula TÓPICOS DA AULA DE HOJE INTRODUÇÃO AO DESLOCAMENTO DE UM FLUIDO Volume de Controle Vc CONCEITOS PARA ESTUDO DO VOLUME DE CONTROLE Vc EM FLUIDOS 1 VOLUME DE CONTROLE EULER 2 ESCOAMENTO BI E TRIDIMENSIONAIS 3 PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DA MASSA INTRODUÇÃO Para se estudar o deslocamento de um fluido posso considerar cada uma das partículas desse fluído Um fluido é considerado um continuo qualquer propriedade de uma partícula deve ser formulada em função da posição em um dado instante se considerarmos estas isoladas Questão Como descrever por exemplo a velocidade de infinitas partículas INTRODUÇÃO As equações devem ser estudadas para um conjunto de partículas para considerar o todo do fluido ou seja definir um volume finito para o estudo não se tornar complexo DEFINIÇÃO DE VOLUME DE CONTROLE Um Volume de Controle Vc pode ser selecionado como qualquer volume arbitrário através do qual o fluido flui Esse volume pode ser estático em movimento e até deformar durante o fluxo Utilizase as equações para todo o volume ao invés de estudar cada partícula individualmente VOLUME DE CONTROLE ESCOAMENTO UNI E TRIDIMENSIONAIS Para o Equacionamento no Volume de Controle precisamos entender como é o comportamento das coordenadas que serão consideradas no tratamento das equações ESCOAMENTO UNI E TRIDIMENSIONAIS Escoamentos Unidimensionais Uma única coordenada é suficiente para descrever as propriedades do fluido Dx Para que isso aconteça é necessário que as propriedades sejam constantes em cada seção Fluido real e newtoniano ESCOAMENTO BI E TRIDIMENSIONAIS Escoamentos Tridimensionais A rigor todos os escoamentos reais são tridimensionais As variáveis que neles interferem em cada seção transversal variam em três direções DX DY DZ ESCOAMENTO BI E TRIDIMENSIONAIS Estudo dos Fluidos ou Equacionamento para as variáveis É muito complexo e quase impossível fazer estudo para sistemas tridimensionais ou de infinitas partículas assim projetase a abordagem de Euler para Volume de Controle e considerase Sistemas Bidimensionais com duas variáveis ativas EULER VOLUME DE CONTROLE Euler Descreve um campo de propriedades para as variáveis em estudo 𝑚𝜌𝜇𝑥 𝑉𝑃𝑇𝑒𝑡𝑐 como funções da posição e do tempo ou seja delimitase um Volume de controle Vc entre dois pontos do deslocamento E Considerase a média das medidas no espaço de tempo considerado v media Q media Ex Velocidade de um rio canal fluido etc Método de Euler O movimento do fluido é descrito pela especificação completa dos parâmetros necessários em função das coordenadas espaciais e do tempo Adotase um intervalo de tempo e pontos no espaço Observase as partículas passando por esses pontos As coordenadas de posição são variáveis independentes O observador é fixo PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DA MASSA PARA FLUIDOS EM MOVIMENTO CONSERVAÇÃO DA MASSA FLUIDOS Velocidade VA VB Mas Vazão QA QB QA Aa x Va QB AB x VB podemos concluir que quando um fluido passa de um Area A maios que B sua velocidade de escoamento deve aumentar com a mesma vazão QUESTÃO PARA PENSAR PORQUE O VALOR DA DENSIDADE DO FLUIDO não newtoniano É MAIOR QUE A DO NEWTONIANO Explique pela definição de fluidos newtonianos Próxima Aula Escoamento dos fluidos Velocidade e Vazão GRATO PELA ATENÇÃO E PARTICIPAÇÃO Até a Próxima Aula Se Cuidem