A Mecânica dos Fluidos Aplicada

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ENGENHARIA MECÂNICA

Mecânica dos Fluidos Aplicada

 Profª Dra Sabrina Boto

Nome: _______________________________________________________________________

EXERCÍCIOS – FLUIDODINAMICA

1. (9.4_Brunetti). Os testes com um automóvel revelaram que ele tem um coeficiente de arrasto constante igual a 0,95. A área projetada é considerada 2,52 m2. Construir o gráfico da potencia necessária para vencer a resistência do ar em função da velocidade (ρar = 1,2 kg/m3).

1. (9.6_Brunetti). No teste de um veículo, num túnel aerodinâmico, foi levantada a curva de potência gasta para vencer a força de arrasto do ar em função de sua velocidade. Sendo a vista frontal do veículo indicada na figura, determinar o seu coeficiente de arrasto. Dados: ρar = 1,2 kg/m3; área A = 0,72 m+; área B considerada retangular.

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1. (9.8_Brunetti). Uma gota de chuva tem diâmetro médio de 2,5 mm. Calcular a velocidade limite da gota se o ar tem ρar = 1,2 kg/m3 e  υ = 1,8. 10-6 m2/s.

1. (9.14_Brunetti). Um anemômetro, utilizado para medir a velocidade do vento, consiste de duas semi-esferas ocas montadas em sentidos opostos sobre dois braços iguais, que podem girar livremente quando montados sobre um eixo vertical. Qual é o momento necessário para manter o dispositivo estacionário, quando o vento tem uma velocidade de 36 km/h (ρar = 1,0 kg/m3).

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EXERCÍCIOS – ESCOAMENTOS COMPRESSÍVEIS

1. (12.17_Brunetti). O reservatório de grandes dimensões da figura descarrega o ar à atmosfera com escoamento isoentrópico.

1. Qual é temperatura indicada no termômetro?
2. Qual é a vazão em massa na seção de saída?
3. Qual é a vazão em massa na seção onde M = 0,3?
4. Qual é área da seção onde M = 0,3?
5. Qual é máxima vazão em massa que poderia ser obtida e como poderia ser provocada sem alterar a leitura do termômetro?

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1. (12.19_Brunetti). Um conduto para a exaustão do ar de um avião está fixado em sua parte superior. O avião voa com uma velocidade de 180 m/s. A temperatura e a pressão do ar em repouso são, respectivamente, -6°C e 100 KPa (abs). Determinar a velocidade e a temperatura numa seção do conduto onde M = 0,8. Adotar escoamento isoentrópico.

Dados: k = 1,4 e R =287 m2/s2 K.

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1. (12.24_Brunetti). Um pequeno foguete é testado num banco de provas. A saída de gases de combustão é feita por um divergente, em que os gases sofrem uma expansão total até a pressão ambiente. A temperatura e a pressão na câmara de combustão são, respectivamente, 2730 K e 3,4 Mpa (abs) e a câmara de combustão é considerada um reservatório de grandes dimensões. O consumo total de oxidante e combustível é 4,5 kg/s. Supondo o escoamento isoentrópico e dados k = 1,4, R = 287 m2/s2 K, determinar:

1. A força de propulsão indicada no dinamômetro;
2. A área da seção de saída;
3. Área da seção crítica.

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1. (12.6_Brunetti). Na seção de um escoamento de ar (K=1,4), o manômetro ligado a um tubo de Pitot indica 20 KPa e um termômetro, mergulhado no escoamento para indicar a temperatura de estagnação, indica 50 °C. Sabendo qu o número de Mach nessa seção é 0,6 e que a pressão atmosférica local é de 100 KPa, determinar a temperatura, a pressão, a massa específica e a  velocidade do ar nessa seção.

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