Mecanica Do Fluido

INTRODUÇÃO

O que é Fenômenos de Transporte?

A expressão fenômenos de transporte (mais raramente, fenômenos de transferência) refere-se ao estudo sistemático e unificado da transferência de quantidade de movimento, energia e matéria. O assunto inclui as disciplinas de fluidos, a transferência de calor e a transferência de massa. A primeira trata do transporte da quantidade de movimento, a segunda, do transporte, enquanto que a terceira, do transporte (transferência) de massa entre as espécies químicas.

O transporte (transferência) destas grandezas e a construção de seus modelos guardam fortes analogias, tanto físicas como matemáticas, de tal forma que a análise matemática empregada é praticamente a mesma. Assim os problemas podem ser resolvidos de forma análoga: a partir da solução do problema de uma destas três disciplinas, modificando-se as grandezas nas equações, pode-se obter a solução para as outras duas áreas.

Os fenômenos de transporte podem dividir-se em dois tipos: transporte molecular e transporte convectivo. Estes, por sua vez, podem ser estudados em três níveis distintos: nível macroscópico, nível microscópico e nível molecular.

O estudo e a aplicação dos fenômenos de transporte são essenciais para a engenharia contemporânea, por exemplo, nas áreas de engenharia mecânica, engenharia de alimentos, engenharia química e engenharia eletrônica.

ETAPA 1

PASSO 1

Definir a geometria que utilizará para desenvolver o tanque principal, considerando que ele tenha 50 litros de água quando completamente cheio; o tanque auxiliar que tenha 3 litros de água quando completamente cheio e um tubo que fica quase que perpendicular e conectam os dois tanques, com diâmetro de 10 cm na saída e um comprimento de 15 cm. Desenhar o layout do projeto com o dimensionamento dos tanques, dos canos, bombas, fixação das resistências e locais onde ficarão conectores e circuitos de acionamento Desenhar o tanque principal e o auxiliar com o auxílio de software disponível na unidade ou outro em comum acordo com o professor?

Volume = Largura x Comprimento x Altura = cm³

1dm = 10 cm => 1dm³ = 1litro

50 Litros = 50dm³ = 50000cm³ => 3 Litros = 3dm³ = 3000cm³

Tanque de 50 Litros: 50 cm x 40 cm x 25 cm = 50000cm³ => 50L

Tanque de 3 Litros: 10 cm x 12 cm x 25 cm = 3000cm³ => 3L

DESENHO DO TANQUE

PASSO 2

Determinar o valor de massa de água e o peso específico quando o tanque principal estiver completamente cheio de acordo com a geometria escolhida. Para efeito de cálculos, considerar que a massa específica da água é igual a 0,998 cm³. Adotar a aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s²?

M(água) = ? γ(água) = ? ρ(água) = 0,998g/cm³ Volume = 50L

ρ(água) = (M(água)) /V => 0,998g/cm³ = (M(água)) /50L => M(água) = 0,998g/cm³ x 50L

M(água) = 49,9gL/cm³

γ(água) = ρ(água) x g => γ(água) = 0,998g/cm³ x 9,81m/s²

γ(água) = 0,098N/m²

PASSO