Para os campos de velocidade dados abaixo, determine (as quantidades
e
são constantes):
i. Se o campo de escoamento é uni, bi ou tridimensional, e por quê.
ii. Se o escoamento é em regime permanente ou transiente, e por quê.
i. Se o campo de escoamento é uni, bi ou tridimensional, e por quê.
ii. Se o escoamento é em regime permanente ou transiente, e por quê.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para analisarmos o campo de velocidade dado por
. A gente vai ver duas coisas aqui:
- Se o fluxo é uni, bi ou tridimensional, ou seja, se ele varia em uma, duas ou três direções.
- Se o fluxo é em regime permanente (steady) ou transiente (unsteady), ou seja, se ele muda com o tempo ou não.
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre campos de velocidade e os conceitos de fluxo unidimensional, bidimensional e tridimensional, além de regime permanente e transiente.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar se o fluxo é uni, bi ou tridimensional. Isso depende de quantas direções diferentes a velocidade está agindo e se ela varia em mais de uma direção espacial.
No nosso caso, a velocidade tem duas componentes: uma na direção
(x) e outra na direção
(y). Isso já nos indica que o fluxo está se movendo em duas direções espaciais, então estamos falando de um fluxo bidimensional.
Passo 3
Agora, vamos olhar para as componentes da velocidade:
A componente
depende da posição
, enquanto a componente
depende do tempo
.
Quando a velocidade depende do tempo, isso significa que o fluxo está mudando com o tempo, ou seja, não é constante. Portanto, estamos lidando com um fluxo transiente.
Resposta
i. O campo de escoamento é bidimensional porque a velocidade varia em duas direções espaciais (
e
).
ii. O escoamento é transiente porque a componente da velocidade
depende do tempo
, indicando que o fluxo muda ao longo do tempo.
Exercícios relacionados
Calcule a densidade em
de:
a) Um líquido com uma densidade de 995 。
a) Um líquido com uma densidade de 995
Efetuar as seguintes transformações de unidades:
m) 3 semanas para milissegundos.
m) 3 semanas para milissegundos.
Considere a equação abaixo, que descreve o escoamento de um fluido através de um orifício:
em que
é a velocidade do fluido;
é a diferença de pressão (queda de pressão);
é a densidade do fluido e
é uma constante. Calcular as dimensões da constante
de acordo com o Sistema Internacional (SI) de modo que a equação seja dimensionalmente consistente.
Para os campos de velocidade dados abaixo, determine (as quantidades
e
são constantes):
i. Se o campo de escoamento é uni, bi ou tridimensional, e por quê.
ii. Se o escoamento é em regime permanente ou transiente, e por quê.
i. Se o campo de escoamento é uni, bi ou tridimensional, e por quê.
ii. Se o escoamento é em regime permanente ou transiente, e por quê.