Exercícios Fetrans
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EXERCÍCIOS PARA ENTREGAR AC1 – Fenômenos de Transporte: 8 de Setembro de 2015 [1] Considerando um perfil parabólico de velocidade V(y)= a + by 2 determinar (a) O gradiente de velocidade (b) A tensão de cisalhamento em y=0 e em y= -100 mm. Considere um fluido com viscosidade dinâmica igual a 8.0x10 -3 kg/m.s. [2] Duas superfícies grandes planas estão separadas por um espaço de 25 mm. Entre elas encontra-se óleo de massa específica de 850 kg/m 3 e viscosidade cinemática igual a 7,615x10 - 5 m 2 /s. Determinar a força necessária para puxar uma placa muito fina de 0,4 m 2 de área move- se a uma velocidade de 0,15 m/s eqüidistante entre ambas superfícies. Considere um perfil linear de velocidade. Determinar (a) O gradiente de velocidade (b) A tensão de cisalhamento sobre a placa fina (c) força necessária para puxar a placa. [3] Um embolo de 100 kg se move por gravidade no interior de um cilindro vertical. O diâmetro do êmbolo é de 200 mm e o diâmetro do cilindro de 200,1 mm. A altura do embolo é de 320 mm. O espaço entre o embolo e o cilindro esta cheio de óleo com viscosidade dinâmica igual a 8,5 N.s/m 2 . Determinar a velocidade na descida considerando um perfil linear de velocidade (dv/dy=u/y). [4] Ar a 200 ºC escoa sobre uma placa plana apresentando um perfil de velocidade senoidal tal como mostrado na figura. Determine a tensão de cisalhamento para y=3,5 mm. Considere a massa especifica do ar igual a 1,23 kg/m 3 e viscosidade dinâmica igual a 1,8x10 -5 (Pa s). Obs. O gradiente de velocidades é dado por: [5] Duas grandes superfícies planas mantêm uma distância h entre elas esta escoando um determinado fluido. (a) Se o fluido for considerado não-viscoso (ideal) qual a tensão de cisalhamento na parede da placa superior? (b) Se o perfil de velocidade for uniforme (1). Qual será a magnitude da tensão de cisalhamento na parede inferior comparada coma tensão de cisalhamento no centro das placas ? (c) Se o perfil de velocidade for uma reta inclinada (2). Onde a tensão de cisalhamento será maior? (d) Se o perfil de velocidade for parabólico (3): Onde a tensão de cisalhamento será menor?.
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Exercícios de Fetrans
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EXERCÍCIOS PARA ENTREGAR AC1 – Fenômenos de Transporte: 8 de Setembro de 2015
[1] Considerando um perfil parabólico de velocidade V(y)= a + by2 determinar (a) O gradiente
de velocidade (b) A tensão de cisalhamento em y=0 e em y= -100 mm. Considere um fluido
com viscosidade dinâmica igual a 8.0x10-3
kg/m.s.
[2] Duas superfícies grandes planas estão separadas por um espaço de 25 mm. Entre elas encontra-se óleo de massa específica de 850 kg/m
3 e viscosidade cinemática igual a 7,615x10
-
5 m
2/s. Determinar a força necessária para puxar uma placa muito fina de 0,4 m
2 de área move-
se a uma velocidade de 0,15 m/s eqüidistante entre ambas superfícies. Considere um perfil linear de velocidade. Determinar (a) O gradiente de velocidade (b) A tensão de cisalhamento sobre a placa fina (c) força necessária para puxar a placa. [3] Um embolo de 100 kg se move por gravidade no interior de um cilindro vertical. O diâmetro do êmbolo é de 200 mm e o diâmetro do cilindro de 200,1 mm. A altura do embolo é de 320 mm. O espaço entre o embolo e o cilindro esta cheio de óleo com viscosidade dinâmica igual a 8,5 N.s/m
2. Determinar a velocidade na descida considerando um perfil linear de velocidade
(dv/dy=u/y). [4] Ar a 200 ºC escoa sobre uma placa plana apresentando um perfil de velocidade senoidal tal como mostrado na figura. Determine a tensão de cisalhamento para y=3,5 mm. Considere a massa especifica do ar igual a 1,23 kg/m
3 e viscosidade dinâmica igual a 1,8x10
-5 (Pa s). Obs.
O gradiente de velocidades é dado por:
[5] Duas grandes superfícies planas mantêm uma distância h entre elas esta escoando um determinado fluido.
(a) Se o fluido for considerado não-viscoso (ideal) qual a tensão de cisalhamento na parede da placa superior? (b) Se o perfil de velocidade for uniforme (1). Qual será a magnitude da tensão de cisalhamento na parede inferior comparada coma tensão de cisalhamento no centro das placas ? (c) Se o perfil de velocidade for uma reta inclinada (2). Onde a tensão de cisalhamento será maior? (d) Se o perfil de velocidade for parabólico (3): Onde a tensão de cisalhamento será menor?.
