WorksheetsCinemática e análise diferencial dos fluidos
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Worksheet time: 22mins
São considerados tipos de movimentos fundamentais ou deformações de um elemento fluido:
Todas as respostas apresentadas
deformação angular
translação
deformação linear
rotação
A respeito dos métodos de análise (observação dos escoamentos), não é correto afirmar que:
O método de Lagrange procura observar as partículas individuais, seguindo sua trajetória no espaço, inserindo-se o observador dentro do escoamento.
No método de Euler, adota-se um intervalo de tempo e pontos uma região) no espaço. A análise do escoamento é efetuada observando-se as partículas passando por esses pontos.
O método de Lagrange é considerado de tratamento matemático mais complexo.
Na abordagem Euleriana, em um movimento transitório, cada parcela do vetor velocidade é, a princípio, função das coordenadas espaciais e do tempo.
A velocidade medida na abordagem Lagrangeana é sempre maior que ou igual àquela na abordagem Euleriana, pois na primeira sempre aparece o termo advectivo.
Sobre as formas de descrição dos escoamentos fluidos, são feitas as seguintes afirmações:
i - Linhas de trajetória representam o lugar geométrico dos pontos ocupados por uma partícula em instantes sucessivos.
ii - Linhas de emissão informam qual a posição das partículas mapeadas num dado instante de tempo.
iii - Linhas de corrente podem representar o conjunto das posições das partículas de fluido que passaram sequencialmente através de um ponto prescrito do escoamento somente quando o regime é permanente.
iv - Linhas de emissão fornecem o mesmo resultado que linhas de corrente somente para escoamentos transitórios.
Analise a alternativa correta:
Apenas i é correta.
Todas estão corretas.
Apenas iv é incorreta.
Apenas i e ii são corretas
A respeito da classificação dos escoamentos fluidos foram efetuadas as seguintes afirmações.
i - O escoamento em canal aberto é um tipo de escoamento onde o duto não fica completamente preenchido, havendo uma superfície livre sujeita a uma pressão constante, por isso só é possível para líquidos.
ii - Embora não existam escoamentos não-viscosos ou invíscidos, há diversas aplicações práticas nas quais é possível de serem desprezados os efeitos da viscosidade dos fluidos.
iii - Devido ao formato do perfil de velocidades, escoamentos turbulentos dentro de tubos podem ser aproximados como uniformes numa mesma seção.
iv - Por terem sua massa específica variável com a pressão, gases encontram-se sempre em escoamentos compressíveis.
Sobre as mesmas, é correto afirmar que:
Apenas i e ii são verdadeiras
Apenas iv é falsa
Apenas i é verdadeira
Apenas ii e iv são falsas
iii e iv são falsas
Sobre escoamentos laminares e turbulentos, é correto afirmar que:
Escoamentos turbulentos são observados quando o número de Reynolds é maior que 4000.
Escoamentos turbulentos, por sua natureza, são sempre transitórios, porém é possível considerá-los permanente em termos médios.
A transmissão de quantidade de movimento é maior em regime laminar, onde as menores velocidades promovem maior contato entre as partes do fluido aumentando o cisalhamento.
Abaixo de um determinado valor crítico do número de Reynolds, observa-se a zona de transição que leva o escoamento passar do regime turbulento para o laminar.
O número de Reynolds fisicamente equivale à razão entre forças de inércia e forças viscosas, sendo função somente da velocidade do fluido, de sua viscosidade cinemática e de um comprimento característico para o escoamento.
O escoamento em que V(Vr, Vθ, Vz), sendo Vr = Vz = 0, e Vθ = 5r, onde r é o raio, pode ser classificado como:
permanente, incompressível e irrotacional
transiente, compressível e irrotacional
permanente, incompressível e rotacional
permanente, compressível e rotacional
transiente, incompressível e rotacional
Para um dado escoamento, tem-se:
V (x, y, z) = -4xyt i + (y4 - x4)t j. Pode-se classificar este escoamento como:
Bidimensional, transiente, incompressível e rotacional.
Tridimensional, permanente, incompressível e rotacional.
Bidimensional, permanente, incompressível e rotacional.
Bidimensional, transiente, incompressível e irrotacional.
Tridimensional, permanente, incompressível e irrotacional.
Considerando as afirmativas abaixo, assinale a(s) falsa(s):
Em problemas de esvaziamento de reservatórios, o coeficiente de descarga corrige, entre outros fatores, o efeito da transitoriedade do escoamento.
A Equação de Bernoulli é obtida a partir de um balanço de energia em pontos numa mesma linha de corrente, escoamento compressível, em regime permanente e irrotacional.
Por suas suposições, a Equação de Bernoulli possui pouca aplicação prática, sendo empregada somente em situações muito restritas.
O teorema do transporte de Reynolds fornece uma forma de aplicar as equações dos princípios de conservação relacionando ao movimento dos fluidos as abordagens de Lagrange e Euler numa mesma equação.
Todo escoamento incompressível é irrotacional, mas nem todo escoamento irrotacional é incompressível.
Dentre as afirmativas a seguir, identifique as verdadeiras:
A Equação de Navier-Stokes incompressível somente possui solução analítica para situações simplificadas, sendo, portanto, uma daquelas equações matemáticas sem solução analítica completa até hoje.
Pode-se dizer que, em um escoamento incompressível, o tensor taxa de deformação possuirá todos os elementos de sua diagonal principal nulos.
É possível em um escoamento haver aceleração do fluido mesmo não sendo o campo de velocidade dependente do tempo.
Em um dado ponto de um escoamento, a pressão de estagnação é sempre maior ou igual à pressão dinâmica do fluido no mesmo.
Em um dado escoamento, poderá haver cavitação se existirem locais onde o escoamento ocorre acima da linha piezométrica.
São suposições que devem ser consideradas para aplicação da equação de Bernoulli: 2V2+ρp+gz = constante
Escoamento incompressível
Direção ortogonal às linhas de corrente
Fluido newtoniano
Escoamento sem atrito
Regime transitório
Qual(is) do(s) dispositivo(s) a seguir é(são) usado(s) para medição da velocidade de um fluido em escoamento numa tubulação:
tubo de pitot
placa de orifício
bocal convergente
rotâmetro
tubo de venturi
