UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI - UFCA
Curso de Engenharia Civil
ASSUNTO: 13ª LISTA DE EXERCÍCIO DE MECÂNICA DOS FLUIDOS (2022.2)
PROFESSOR: Luiz Alberto Ribeiro Mendonça
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1 – A queda da pressão,
p
, de um escoamento de fluido viscoso e incompressível através
de um tubo reto e horizontal, depende do comprimento
l
do tubo, da velocidade média,
u
, da viscosidade
, do diâmetro do tubo, D, da densidade,
, e da variação média,
e
,
do raio interno (altura média da “rugosidade”). Determinar o conjunto de grupos
adimensionais que podem ser usados para correlacionar os dados.
Respostas:
2
1u
p
=
,
Du
=2
,
D
l
= 3
e
D
e
=4
. A relação funcional é
( )
4321 ,, = f
ou
=
D
e
D
l
Du
f
u
p,,
2
.
2 – Para velocidades muito baixas, o arrasto em um objeto independe da densidade do
fluido. Assim o arrasto, F, em uma esfera pequena, é função somente da velocidade, u, da
viscosidade do fluido,
, e do diâmetro, D, da esfera. Usando análise dimensional,
expressar o arrasto em função destas variáveis. Usar
, u, D como variáveis repetidas.
Respostas:
uD
F
= 1
ou
uDF
3 – Experiências mostraram que a queda da pressão devida ao escoamento através de uma
rápida contração de um tubo circular pode ser expressa por
( )
Ddufppp ,,,,
21
=−=
. Você deve organizar alguns dados experimentais e
deduzir os parâmetros adimensionais resultantes, usando
,
u
e D como variáveis
repetidas.
Respostas:
2
1u
p
=
,
uD
=2
e
D
d
= 3
.
( )
321 ,= f
ou
=
D
d
uD
f
u
p,
2
.
