Upload
phungphuc
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Introdução
Definição e propriedades dos fluidos
Metodologia da pergunta
adotada para este estudo
ciência
estudaleis
fluido
o que vem a ser?
Mecânicados
Fluidos9/8/2006 - v1
fluido
que regem
comportamento dos
que
compara-se
sólidofluido
podem ser
quais asdiferenças?
Conceitode
Fluido9/8/2006 - v2
sólido
fluido
tem forma
pode resistiraos esforçostangenciais
não tem forma
não resisteaos esforçostangenciais
líquidos
gases
Refletindo sobre as diferenças
líquidos
gases
que reconhece os fluidos
Primeiraclassificaçãodos fluidos
8/9/2006 - v4
volume definidomas não próprio
superfície livre
sem volume próprio
sem superfície livre
Outra definição
que será útil para o estudo de mecânica dos fluidos
sólido
líquido
Experiênciadas
duas placas9/8/2006 - v4
Sólido se deforma angularmente mas pode assumir nova posição de equilíbrio
Líquido se deforma continuamente
outro conceito de fluido
Experiênciadas duas placas
8/9/2006 - v4
“Fluido é uma substância que se deforma continuamente, quando submetido a uma
força tangencial constante, não atinge uma nova configuração de equilíbrio estático.”
(Brunetti, p.2)
princípio de aderência
Experiênciadas duas placas
8/9/2006 - v6
As partículas fluidas em contato com uma superfície sólida
apresentam a velocidade da superfície
Na experiência das duas placas observa-se que após um
intervalo de tempo (dt) a placa superior adquire uma velocidade constante.
Sendo v = cte, pode-se afirmar que a somatória das forças na placa móvel é
igual a zero, portanto surge uma força de mesma intensidade, mesma
direção, porém sentido contrário a Ft. Para entender esta força que surge,
vamos estudar a tensão de cisalhamento.
tensão de cisalhamento
Experiênciadas duas placas
8/9/2006 - v7
Uma força aplicada a uma
área “A” pode ser decomposta.
Define-se tensão de cisalhamento:
AFt=τ
Unidades de tensão de cisalhamento
225
22
222
cmdina98
mdina108,9
mN8,9
mkgf1
cmdina
mkgf
mNPa
=×==
→→=
tensão de cisalhamento
lei de Newton da viscosidade
Experiênciadas duas placas
8/9/2006 - v6
será calculada pela
A tensão de cisalhamento édiretamente
proporcional ao gradiente de velocidade.
Gradiente de velocidade
dydv
Unidade do gradiente
hzsdydvt
dydv 11 ==⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡∴=⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡ −−
Lei de Newton da viscosidade
dydv
τα
Os fluidos que obedecem esta lei são considerados fluidos newtonianos.
Viscosidade absoluta ou dinâmica
É a constante de proporcionalidade da lei de
Newton da viscosidade
Portanto:
dinâmicaou absoluta eviscosidaddydv
→µ
µ=τ
Unidades da viscosidade absoluta
[ ]
[ ]
[ ]
[ ] poisecm
sdinaCGS
mskgfSMK
msNSI
ldimensiona equaçãoL
TF
2
2*
2
2
=×
=µ→
×=µ→
×=µ→
→×
=µ
Exercício 1.14 (Brunetti, p.15)
10 cm
y
Vo=2,5 m/s
Exercício extraSabendo-se que a figura a seguir é a representação de uma parábolaque apresenta o vértice para y = 30 cm, pede-se:a)A equação que representa a função v = f(v)b)A equação que representa a função do gradiente de velocidade em relação ao yc)A tensão de cisalhamento para y = 0,1; 0,2 e 0,3 m
0,30 m
y4 m/s
Exercício extraA viscosidade do sangue pode ser determinada medindo-se a tensão de cisalhamento , τ, e a taxa de deformação por cisalhamento, que érepresentada pelo gradiente de velocidade, dv/dy, num viscosímetro. Utilizando os dados fornecidos na tabela determine se o sangue pode
ser considerado como um fluido newtoniano e justifique adequadamente.
Exercícios propostos:1.15 e 1.16
Brunetti, p. 15 e 16