Sumário - pjf.mg.gov.br · Sumário . Unidade 1: Termologia . Capitulo 1: Termometria. ..... 1
Sumário
description
Transcript of Sumário
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Sumário Apresentação da disciplina e corpo docente Equação da energia para sistemas abertos Equação de Bernoulli generalizada para regime não-estacionário Problema de aplicação Bibliografia para esta aula:
Sabersky (Fluid Flow): 3.7 e 3.8 (3ª Ed.) White (Fluid Mechanics): 3.6 e 3.7 (4ª Ed.)
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
MF II – Matéria
1. Equação de Bernoulli generalizada. Escoamento não-estacionário em condutas
2. Escoamento de fluidos reais:A. Escoamento turbulento em tubos B. Camada Limite laminar e turbulentaC. Escoamentos Exteriores
3. Escoamento compressível
4. Turbomáquinas
1º Teste
2º Teste
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
MF II - BibliografiaCapítulo 1: J.E. Finnemore, R.L. Daugherty, J.B. Franzini, E.J. Finnemore, Fluid Mechanics with Engineering Applications, ISBN-13: 9780071142144; ISBN-10: 0071142142, 1997, McGraw-Hill Education – Europe.
Capítulo 2 e 3 :• R.H. Sabersky, A.J. Acosta, E.G. Hauptmann, E.M. Gates, Fluid Flow, 4ª edição, Prentice Hall, 1999.• F.M. White, Fluid Mechanics, 3ª edição, McGraw-Hill, 1994.
Capítulo 4: A.F.O. Falcão, Mecânica dos Fluidos II: Turbomáquinas, AEIST, 2002.
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
MF II – Contacto com os alunos
É apenas utilizada a página do Fénix e email
(os alunos devem verificar se a conta email do Fénix está actualizada)
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
MF II – Avaliação
Pré-inscrição obrigatória em todas as provas (testes e exames)
Problemas aulas: obrigatórios; 2 valores NF; realizados aula sim, aula não; são classificados 4 por aluno (ao acaso).
2 testes (16 valores NF): 27/4 – Capítulos 1 e 2 1ª data de exame (22/6) – Capítulos 3 e 4
Exame Final (escrita e oral) (16 valores NF) - para quem não tem aprovação nos testes.
2 Trabalhos Práticos: 2 valores NF (apresentação resultados na aula e miniteste americano) – quem fez em 2007-8 está dispensado
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
MF II – Aprovação na disciplina
Pré-inscrição obrigatória em todas as provas (testes e exames)
Nota Final > 9,5 com nenhuma nota < 8 em qualquer prova escrita.
Quem fez TP em 2007-8 com aproveitamento: NF = Problemas (2v) + Testes ou Exame Final (18v)
Quem não fez TP em 2007-8 com aproveitamento: NF = Problemas (2v) + Testes ou Exame Final (16v) + TP (2v)
Oral obrigatória para NF>16 (oral dispensável para > 9,5 sujeito a discricionariedade do Corpo Docente; acesso à oral só para NF>9,5)
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
MF II – Corpo Docente
Nome Telefone Email Docência Horário de Dúvidas MatériaAntónio Sarmento 21 8417405 [email protected] Teóricas 3F 18-19:30, 4F 9-10:30 Teóricas e práticasJoão Teixeira Borges 21 8417991 [email protected] Problemas 5F 10:30-12:00, 6F 11-12:00 Teóricas e práticasJoão Baltazar 21 8419289 [email protected] Laboratórios 2F 17:30-19:00, 3F 17:30-18:30 Laboratórios
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Problema
Caudal: Q = 0,5 m3/sPerda de carga: h1-2 =h3-4 =5 m
Material: aço comercial
Elevações: y1=20 m ; y5=40 mÁrea A4=0,04 m2
Rendimento da bomba: = 0,75
Quais a altura de elevação da bomba (H), a potência ao veio da bomba, a potência dissipada na instalação, a dissipada na bomba e a acumulada no reservatório?
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Equação de Energia (I)
Equação da energia para sistemas abertos:
SCVC
QWdsnVVudVut
.
22
22
Energia interna por unidade de massa
Potência mecânica trocada através da SC
Potência calorífica trocada através da SC
Taxa temporal de cumulação de energia
-Saldo do fluxo de energia através da SC
Fontes – Poços de Energia
Positivos se recebidos pelo sistema
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Potência mecânica realizada: forças mássicas (peso) forças de pressão e tensão de corte nas superfícies onde a velocidade do fluido não é nula:
secções de entrada e saída
superfícies móveis – pistões, pás rotativas, etc.)
SCVC
QWdsnVVudVut
.
22
22
dsVnpSC
.
Equação da energia para sistemas abertos:
alteração da energia potencial
veioW
Equação de Energia (II)
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Potência mecânica realizada: forças mássicas (peso) forças de pressão e tensão de corte nas superfícies onde a velocidade do fluido não é nula:
secções de entrada e saída
superfícies móveis – pistões, pás rotativas, etc.)
SCveio
VC
QWdsnVgyVpudVut
.
22
22
dsVnpSC
.
Equação da energia para sistemas abertos:
alteração da energia potencial
veioW
h - entalpia
Equação de Energia (III)
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
SCveio
VC
QWdsnVgyVhdVut
.
22
22
gyVh 2
2
Equação da energia para sistemas abertos:
Escoamentos unidimensionais:constante em cada secção do escoamento
Equação para escoamentos unidimensionais:
QWmgyVhmgyVhdVut veio
entk
ksaídai
iVC
222
222
Equação de Energia: escoamentos unidimensionais
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
01
pd
dissSCVC
QQdsnVudut
.
SCveio
VC
QWdsnVgyVhdVut
.
22
22
Equação da energia para escoamentos incompressíveis:
Escoamentos incompressíveis:Não há trocas entre energia interna u e energia mecânica, excepto por dissipação de energia mecânica por atrito interno
dissSC
veioVC
QWdsnVgyVpdVt
.22
22
Equação de Energia: escoamentos incompressíveis
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Aplicação a condutas: 1 entrada; 1 saída Velocidade constante em cada secção transversal VC fixo e indeformável Adld
saída
ent
saída
entVC
dltVmdlAV
tVdV
t
2
2
dissveioent
kksaída
iiVC
QWmgyVpmgyVpdVt
222
222
Equação da energia para escoamentos unidimensionais incompressíveis:
mmm saídaent
Equação de Energia: aplicação a condutas
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Equação de Bernoulli generalizada
mQ
mWgyVpgyVpdl
tV dissveio
1
2
2
22
1 22
vw
Equação da energia para escoamentos unidimensionais incompressíveis em condutas:
qEquação escrita por unidade de massa de fluido circulante na conduta
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Equação de Bernoulli generalizada
hHyg
Vgpy
gV
gpdl
tV
g
1
2
2
22
1 221
Equação da energia para escoamentos unidimensionais incompressíveis em condutas:
Equação escrita por unidade de peso de fluido circulante na conduta
Altura manométrica total na secção de saída
Altura manométrica total na secção de entrada
Energia recebida por unidade de peso Energia dissipada por
unidade de peso
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Equação de Bernoulli generalizada
ghgHgyVpgyVpdltV
1
2
2
22
1 21
21
Equação da energia para escoamentos unidimensionais incompressíveis em condutas:
Equação escrita por unidade de volume de fluido circulante na conduta
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Exemplo
Caudal: Q = 0,5 m3/sPerda de carga: h1-2 =h3-4 =5 m
Material: aço comercial
Elevações: y1=20 m ; y5=40 mÁrea A4=0,04 m2
Rendimento da bomba: = 0,75
Quais a altura de elevação da bomba (H), a potência ao veio da bomba, a potência dissipada na instalação, a dissipada na bomba e a acumulada no reservatório?
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Exemplo (resolução)
hHyg
Vgpy
gV
gpdl
tV
g
1
2
4
22
1 221
Eq. Bernoulli generalizada:
Eq. hidrostática entre 4 e 5:
54
y
gpy
gp
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Exemplo (resolução - II) V4=12,5 m/s
m 382 432115
24 hhyyg
VH
Prof. António Sarmento MFII – DEM/IST
Exemplo (resolução - III)kW 2,186 gHmW fluido
kW 3,248 fluidoveio WW
kW 49.. ghmW conddiss
Potência mecânica fornecida ao fluido:
Potência mecânica ao veio:
Potência mecânica dissipada na conduta:
Potência mecânica dissipada na bomba: kW 1,62. fluidoveiobombadiss WWW
Potência mecânica acumulada no reservatório: kW 9815. yygmWacum
Potência mecânica dissipada no jacto: kW 392
24
. VmW jactodiss