Apostila Materia Area 3-2023 1

MECÂNICA DOS FLUIDOS - 22/03/23 - CAMAÇA LIMITE - DESENVOLVIMENTO PLACA PLANA τ = μ (du/dn) (vo - L (DESENVOLVIMENTO)) Q = ∫A v δA (AZARADO) μ NÃO IMPORTA, ESC. N. ROT. <— CAMAÇA LIMITE <—> <—> (x - x ———)* μ IMPORTA, ESC. LAM.C. (y * x) LÂMINAR | TURBULENTO τ = (μyy + μxx) = •CAMAÇA LIMITE — ESP. DA CAMAÇA LIMITE — SUB CAMAÇA VISCOSA •FÓRMULAS LÂMINAR: s/x = 5.0/((IR)^(1/2)) TURBULENTO: s/x = 0.376/((IR)^(1/5)) PLACA PLANA: IRx = v0x = ρv0x/μ >>ATRAPIO TURBULENTO QT = 0.037 ρ v0^5 b [≥(l placa^1/5 - x crítico) /≥(l x crítico^1/5) > ATRAPIO LÂMINAR QL = 0.664 ρ v0^5 b [≥(l lam^1/2) /≥(l l lam^1/2) > ATRAPIO TOTAL QT = q lam + q tur. EXEMPLO EM UMA PLACA PLANA E LISA, ESCORRENDO ÁGUA. QUAL QTOTAL? v0=0.2m/s (H2O) ρ=1000kg/m^3 V = 0.02 * 10^-6m^2/s b = 1.8m IRx = 0.4 → (0.84) → 4.7 x 10⁶ TURBULENTO 0.004/4 (s/x = 0.4) (0.376/ (4) * (10^6)^(1/5)) Xcrit = ≥no6 (≥lam) (x 10^-6)≶ => = 0.48 m/3. Mecânica dos Fluidos - 23/03/23 - FORÇAS SOBRE CORPOS SUBMERGIDOS Linhas de corrente paralelas têm velocidade média constante, ja que a região é constante e o gradiente de pressão é nulo. p+ρ · g/h + V^2/2g = CTE p + PV/ linhacA-linhacZ = CTE - A=CTE Q=CTE → Û = CTE → ∇p=0 (ρ=q=CTE) ρ V= linhacA-linhacZ = CTE => AV=> PV linhacA-linhacZ = CTE => A| = PV Separação do deslocamento = começa da recirculação, fenômeno observado. Coeficiente de ARRASTO CA = QA/ /(1/2 ρ V0) EXEMPLO 0.8x0.8m 8.0m Projetar o que tiver o maior arrasto. p=1000 kg/m^3 v0=10m/s v=10^-6 m^2/s (sort) CA,t <= ▒ CIRCA (noQ,A,l <= 10^-6 l)^4 <= 2.10^8 <= 10^4. Mecânica dos fluidos - 28/08/23 - Força sobre corpos submerços - Efeitos da viscosidade Externo Plano plano, corpos subm. Interno V = V-> x T-> = ∫SA T0 da = Q Co x Ra -> Q ∼ Co Nℓ² p. V0² A Exemplo 1: Vo = 50 m/s hcr = 3.10-6 d = 40 mm u = 4.03.10-6 m2/s x8 = 0,236 * Vo xs = Vo x Y4 = 1,5 Vo 1,976 Ve x = (0,08.50) / (9,876.1,02,10⁴) = 0,018 m Re N.cr = 5.10³ Re N8.cr = 1.10⁶ Exemplo 11: Vo = ? Q.total = Q.lamina + Q.turbulento Q.total = Q.lam + Q.turb hcr = 3.106 = Vo Ncr -> Ncr = 2.106 / Vo Mecânica dos fluidos - 30/08/23 - Revisão da área III - Lista de exercícios 1.3 Uma placa plana é fixa na parte lateral de um caminhão como mostra na figura. Estima o coeficiente valor a placa quando o caminhão é conduzido a 88 km/h. Q.lam = 0,664 p Vo² b (Un|Re Lam) Xcr / X Q.turb = 0,037 p Vo² b (L - Xcr) ((Un|Re Cr - Xcr mic) p = 1,2 kg/m3 u = 1,9.10-6 kg/m s h = 1,9.10-6 m2 / s Recr = 2.10⁶ Vo Vcr Vcr = 2.106 = Vo Ncr hcr = 3.106 = Vo Xcr xcr = (3.106) (1,6.10-5) / 4.444 = 0,944 m V0 = 88.000 / 3600 = 24,444 m/s Re h Lam = 0,04444.2/0,994) = 1248400 Re h 0,625 = 0,44444.0,6250 = 448540 Q.turb = 0.037.1.9.24,4442 x 0,92 (hcr 1,5.10-5) D.turb = 0,0247.1,2.24,4442.0,92 (hcr 1,5.10-5) P.turb = 0,664 (1,2.24,4444).0,2 = 50.25 / (3.106)½ (24,444)½ = 0,56 N D tot. = 4,0 = (1,013) = 800 N D.tot = 4,0 - 0,56 ≅ 6,6 N 2.9 Um dispositivo retangular de 48,5 cm de altura, 1,525 m de comprimento e 1,825 m de largura é preso à capota de um carro. Estima a potência adicional necessária para dirigir o carro a 96 km/h. Vo = 96.000 = 26,6667 m/s 3600 Pot = Força comp / Tempo Tempo Res = 0,704 /12 x (1/2, 26,6667)² 0,485.1,625ml Pot = 268,4x26,6644(46,6111)2 (10HP) 2.5 Uma esfera conectada a uma corda é imersa em um ângulo θ quando imersa em um fluxo de ar com velocidade U. L W Wo, Lw = θ. Lo Tanθ = Lθ / Lw U Q = c0 〈/ = C0 / 2 p / V0 2 A W = vd / P_e.q Vd.pe g = Co / 2 p/.Vo 2 Ap.Lθ Lo / LU = L0.Velo.q A) Theta = L0 = / 2 ff c / P Rf.Vo3 e g / 2 Pf.COolve Neta = L0 A) p e = 9.0200 (06) / 6.cm g0 Velpo3 = m Po=40 Vo =20 m/s Bo = Lw.vdo / θ lc = Xefc .√2 | (1 + Xlw) f (l)ep. y.c