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Mecânica dos fluidos

uma abordagem fluida e dinâmica

Sávio Souza Venâncio Vianna

1 Introdução

  • 1.1 Dimensões e Unidades

  • 1.2 Conceito de Fluido

  • 1.3 Hipótese do Continuum

  • 1.4 Lei de Newton da Viscosidade

  • 1.5 Propriedades dos Fluidos

  • 1.6 Enfoque de Fenômenos de Transporte

  • 1.7 Referências

2 Álgebra tensorial

  • 2.1 Introdução

  • 2.2 Escalares e vetores

  • 2.3 Tensor de segunda ordem

  • 2.4 Delta de Kronecker

  • 2.5 Operador ∇: Gradiente, divergente e rotacional

  • 2.6 Teorema da divergência de Gauss

  • 2.7 Exercícios

3 Estática dos fluidos

  • 3.1 Introdução

  • 3.2 Modelagem matemática

  • 3.3 Pressão

  • 3.4 Exercícios

4 Escoamento de Fluidos

  • 4.1 Introdução

  • 4.2 Enfoques no estudo de escoamento

  • 4.3 Aceleração de uma partícula em um campo de velocidade

  • 4.4 Descrição do Escoamento

  • 4.5 Tipos de escoamentos

  • 4.6 Taxa de deformação

  • 4.7 Vorticidade e Circulação

  • 4.8 Tensor do gradiente de velocidade

  • 4.9 Exercícios

5 Lei da conservação

  • 5.1 Introdução

  • 5.2 Conservação da Massa e a Equação da Continuidade

  • 5.3 Conservação da Quantidade de Movimento

  • 5.4 Equações Constitutivas

  • 5.5 A Equação de Navier-Stokes

  • 5.6 Equação da Quantidade de Movimento - Fórmula Integral

  • 5.7 A Forma Integral da Equação da Energia

  • 5.8 Equação da Energia para Fluidos Reais

  • 5.9 Bombas - Uma breve abordagem

  • 5.10 Exercícios

6 Análise Dimensional e Similaridade

  • 6.1 Introdução

  • 6.2 Teorema Π de Buckingham

  • 6.3 Similaridade

  • 6.4 Números Adimensionais

  • 6.5 Volume inflamável em plantas químicas

  • 6.6 Exercícios

7 Camada limite e escoamento externo

  • 7.1 Introdução

  • 7.2 A aproximação da camada limite

  • 7.3 Diferentes medidas da espessura da camada limite

  • 7.4 Solução de Blasius para Camada Limite Laminar

  • 7.5 Camada Limite Turbulenta

  • 7.6 Integral de momento para camada limite

  • 7.7 Efeito do gradiente de pressão

  • 7.8 Separação

  • 7.9 Lei de parede - Parte I

  • 7.10 Exercícios

8 Noções em turbulência

  • 8.1 Introdução

  • 8.2 Aspectos da turbulência

  • 8.3 Conceitos Elementares

  • 8.4 Modelo de mistura de Prandtl

  • 8.5 Modelo K-𝜖

  • 8.6 Lei de parede - Parte II

  • 8.7 Modelagem numérica do escoamento turbulento

  • 8.8 Exercícios

9 Equação de Boltzmann

  • 9.1 Introdução

  • 9.2 Equação de transporte de Boltzmann

  • 9.3 Momentos da equação de Boltzmann

  • 9.4 Comentários finais

  • 9.5 Exercícios

Apêndice A Enfoque do fenômeno de transporte

  • A.1 Introdução

    • A.2 Conceitos preliminares

  • A.3 Teoria molecular dos coeficientes de transporte

  • A.4 Comentários Finais

Apêndice B Operadores matemáticos, teoremas e propriedades

Apêndice C Jacobiano – Mudança de variável

  • C.1 Introdução

  • C.2 Mudança de variável

  • C.3 Mudança do elemento de área e de volume

  • C.4 Comentários finais

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