Questões de Concurso Sobre mecânica dos fluidos em engenharia mecânica

Gases a alta temperatura estão presentes em várias aplicações de interesse prático. Por exemplo, no escoamento ao redor de veículos hipersônicos na reentrada atmosférica, em túnel de choque hipersônico, entre outros. Em tais exemplos, a temperatura dos gases pode atingir ao redor de 11 000 K em determinadas regiões do escoamento. Certamente, algumas características de fenômenos físicos presentes em gases a alta temperatura diferem daquelas em gases a baixa temperatura.

Considere as seguintes afirmações sobre algumas dessas características.

I. As equações que descrevem os princípios de conservação (massa, momentum linear e energia) para escoamentos de gases a alta temperatura diferem daquelas para gases a baixa temperatura.

II. Para gases a alta temperatura, o processo de transferência de calor por radiação se torna importante.

III. As propriedades de transporte (viscosidade μ, condutividade térmica k), bem como a razão de calor específico γ, para gases a alta temperatura diferem daquelas para gases a baixa temperatura.

Sobre as afirmações, pode-se dizer que está correto o contido em

Examine as seguintes afirmações sobre uma camada-limite hipersônica laminar sobre uma placa plana.

I. Para escoamentos com altos valores do número de Mach, a hipótese de que a pressão seja constante na direção normal através da camada-limite não é sempre válida.

II. A espessura da camada-limite varia linearmente com o número de Mach no escoamento livre.

III. A espessura da camada-limite diminui com o efeito de “parede fria” (cold wall).

A condição de parede fria corresponde a T_w < T_aw, onde T_w é a temperatura da placa plana, e T_aw é, por definição, a temperatura da placa plana na condição de fluxo de calor nulo para a placa, q_w = 0.

Sobre as afirmações, pode-se dizer que está correto o contido em:

Considere um escoamento não viscoso unidimensional através de um duto, de comprimento L e área constante A, com adição de energia. Se a velocidade na entrada do duto for supersônica, então pode-se afirmar que:

I. a temperatura de estagnação na seção de saída será maior do que a temperatura de estagnação na seção de entrada.

II. a pressão de estagnação na seção de saída será menor do que a pressão de estagnação na seção de entrada.

III. dependendo do comprimento L do duto, a velocidade na seção de saída poderá ser subsônica.

Sobre as afirmações pode-se dizer que está correto o contido em:

Considere um escoamento não viscoso unidimensional através de um duto, de comprimento L e área constante A, com adição de energia. Se a velocidade na entrada do duto for subsônica, então pode-se afirmar que:

I. a temperatura de estagnação na seção de saída será maior do que a temperatura de estagnação na seção de entrada.

II. a pressão de estagnação na seção de saída será menor do que a pressão de estagnação na seção de entrada.

III. dependendo do comprimento L do duto, a velocidade na seção de saída poderá ser supersônica.

Sobre as afirmações pode-se dizer que está correto o contido em:

A figura a seguir ilustra um diagrama para a perda de carga em Pa/m, em função da vazão de água a 20°C para uma tubulação em aço com Schedule 40. Considerando essa informação, selecione a alternativa que apresenta a perda de carga e a velocidade de escoamento da água para vazão de 9,5 l/s num trecho reto horizontal com 100 metros de extensão e 75 mm de diâmetro nominal.

Considerando as características construtivas, aplicação e princípio de funcionamento das diferentes válvulas de uso em tubulações industriais, selecione abaixo a alternativa correta:

O líquido do manômetro é composto do líquido azul cuja densidade relativa é 16,63. Determine a deflexão do líquido manométrico L no tubo inclinado de θ=15°, com diâmetros do duto d e do reservatório D iguais a 5.10^-3 m e 10^-1 m, respectivamente. Presume-se que a aceleração da gravidade seja 10 m.s^-2.

Lema: sen 15° = 0,258819 e cos 15° = 0,965926

Com relação ao escoamento de fluidos em tubulações, analise as afirmativas a seguir.

I. A perda de energia do fluido em um escoamento em uma tubulação é gasta para vencer as resistências opostas ao escoamento, sendo dissipada sob a forma de calor.

II. As resultantes do atrito do fluido contra a parede do tubo, acelerações, mudanças de direção da veia fluida e os turbilhonamentos decorrentes são consideradas resistências internas que se opõem ao escoamento.

III. No escoamento turbulento as velocidades das partículas são invariáveis, observáveis tanto na direção quanto na grandeza.

Assinale:

Responda a esta questão preenchendo a lacuna com a alternativa correta, e baseando-se nos conceitos de “Estática dos Fluídos”. Segundo o Teorema de ________________ a diferença de pressão entre dois pontos de um fluído em repouso é igual ao produto do peso específico do fluído pela diferença de cotas dos dois pontos.

A dimensão de grandezas derivadas utilizadas na Mecânica dos Fluídos para a tensão superficial é a:

Para obter o fator de atrito de um escoamento completamente desenvolvido em tubos circulares, pode-se utilizar o Diagrama de Moody.

Tal diagrama, frequentemente utilizado quando se trabalha com perda de carga, indica que, entre os regimes de escoamento laminar e escoamento plenamente turbulento, o fator de atrito depende do número de

O número de Reynolds é um dos parâmetros adimensio- nais mais importantes na Mecânica dos Fluidos.

Tal parâmetro, Re=x/y, representa uma medida da relação entre os efeitos x e y, tal que

Uma prensa hidráulica é constituída de dois êmbolos sendo que o diâmetro do êmbolo maior é 40% superior ao diâmetro do outro êmbolo. Admitindo que o óleo hidráulico utilizado para a transmissão de força é incompressível e que uma força F foi aplicada no êmbolo de menor diâmetro, surgirá, como consequência, uma força no êmbolo de maior diâmetro que vale:

A variável adimensional da mecânica dos fluidos que é dada pela razão entre a velocidade de um corpo que se move num fluido e a velocidade do som nesse mesmo fluido chama-se número de:

No interior de uma tubulação ocorre o escoamento em regime permanente de um líquido. Na seção transversal de diâmetro interno de 0,48m a velocidade de escoamento é de 0,7m/s. Calculando-se o diâmetro interno, em mm, na seção transversal cuja velocidade de escoamento é de 378m/min encontra-se o valor de: