Questões Militares de Engenharia Mecânica - Fundamentos e Análise da Cinemática de Escoamentos

Analise as afirmativas abaixo sobre as considerações feitas ao adotar a Equação de Bernoulli aplicada a fluidos.

I. Não se consideram os efeitos viscosos.

II. Considera-se que o escoamento ocorre em regime permanente.

III. Considera-se que o escoamento é compressível.

Estão corretas as afirmativas

Sobre velocidade dos fluidos, informe verdadeiro (V) ou falso (F) e, em seguida, marque a opção que apresenta a sequência correta.

( ) Um escoamento laminar apresenta componentes do vetor velocidade alinhados ao sentido de escoamento.

( ) Quanto menor a velocidade do fluido maior a tendência de ocorrência de escoamento turbulento.

( ) Quando maior a velocidade do fluido menor o número de Reynolds associado ao escoamento.

O diâmetro do tubo horizontal que é de 300 mm é repentinamente aumentado para 600 mm. A taxa de fluxo de água através deste tubo é de 0,4 m³/s. 

Marque a opção que apresenta a perda de carga, devido a este aumento súbito. 

O amortecimento viscoso é caracterizado pelo fato de que a força de atrito é diretamente proporcional à:

Coloque F(falso) ou V(verdadeiro) nas afirmativas abaixo quanto à descrição e classificação dos movimentos de fluidos e assinale a opção que apresenta a sequência correta.


( ) Se o número de Reynolds de um escoamento for alto, os efeitos viscosos serão despreziveis.
( ) O escoamento laminar é aquele em que as partículas fludas misturam-se rapidamente enquanto se movimentam ao longo do escoamento.
( ) Os escoamentos nos quais as variações de massa específica são desprezíveis denominam-se escoamentos compressíveis.
( ) Tanto o escoamento interno quanto o externo podem ser laminares ou turbulentos.  

Considere um escoamento de água com velocidade média de 10 m/s no interior de um duto de 5 mm de diâmetro. Determine o número de Reynolds para o escoamento, considerando que a viscosidade cinemática da água seja 1,00 x 10^-6 m²/s, e assinale a opção correta.  

A distribuição de velocidade para o escoamento laminar desenvolvido em um canal formado por duas placas paralelas de 1m² é dada pela equação:


Sendo h a distância entre as placas; a origem está situada na linha mediana entre as placas. Considere a água escoando a 15ºC, com u_max= 0,05m/s e h = 0,10mm e determine a força que atua no plano central do canal.
Marque a alternativa que apresenta o resultado correto desse cálculo.

Água entra em um canal bidimensional de largura constante, h=75,5mm, com velocidade uniforme, U, conforme mostrado na figura a seguir. O canal faz uma curva de 90°, que distorce o escoamento, de modo a produzir, na saída, um perfil linear de velocidade mostrado como ν_max=2_x ν_min.
Qual das alternativas a seguir apresenta o resultado correto do cálculo do valor ν_min, se U = 7,5m/s?


Fonte: Arquivo da Banca Elaboradora.

Um bocal de perfil aerodinâmico, com diâmetro de saída d = 20mm, está acoplado a um tubo reto por meio de flanges. A água escoa no tubo de diâmetro de 50mm, e o bocal irá descarregá-la para a atmosfera. Para escoamento permanente, e desprezando efeitos de viscosidade, determine a vazão em volume no tubo correspondente a uma força axial calculada de 45,5N necessária para manter o bocal fixo no tubo.
Sobre o exposto, marque a alternativa correta.

A velocidade de difusão depende dos seguintes fatores, EXCETO:

Em um trocador de calor de correntes paralelas (fluidos escoam no mesmo sentido), 1Kg/s de ar a 600K de temperatura troca calor com 2Kg/s de ar a 400K. Admitindo que o trocador de calor seja infinitamente longo, qual a temperatura das descargas das correntes?

0 golpe de aríete é a variação de pressão que ocorre nos encanamentos quando as condições de escoamento são alteradas pela variação da descarga. Dentre os recursos empregados para reduzir os efeitos do golpe de aríete em instalações de bombeamento, assinale a opção INCORRETA.

Existem vários métodos para tornar visível o escoamento de um fluido ao olho humano. Um deles consiste na identificação de uma partícula fluida em movimento num dado instante, por exemplo, pelo emprego de um corante ou fumaça e, em seguida, retirando-se uma fotografia de exposição prolongada do seu movimento subsequente. A linha traçada pela partícula é uma trajetória. Contudo, somente trajetórias de partículas não podem descrever totalmente o comportamento de um fluido. Muitas vezes é necessária a identificação das linhas de corrente. Dentro do âmbito da “mecânica dos fluidos”, assinale abaixo a definição mais apropriada do termo “linha de corrente”.

Um fluido com viscosidade cinemática igual a 0,01m²/s escoa em uma tubulação com diâmetro igual a 0,2m. Sabe-se que o escoamento tem uma vazão de 0,5m³/s e está completamente desenvolvido. Após o fluido escoar por um comprimento de 80m , a perda de carga em m é, aproximadamente,

A complexidade das equações que governam o movimento de um fluido limita as soluções pelo método analítico, de tal forma que o entendimento do comportamento de um fluido em movimento depende demasiadamente dos resultados que se obtém em testes experimentais. Assim sendo, o agrupamento das variáveis de interesse em números adimensionais constitui numa forma de economizar o tempo e a quantidade de experimentos realizados. Com base nessas informações, analise as afirmativas em relação aos números adimensionais abaixo.

I. O número de Reynolds é uma razão entre as forças de inércia e as forças viscosas.

II. O número de Euler é uma razão entre as forças de inércia e as forças de gravidade.

III. O número de Froude é uma razão entre as forças de inércia e as forças de tensão superficial.

IV. O número de Mach é uma razão entre as forças de inércia e as forças de compressibilidade.

Estão corretas apenas as afirmativas

Sabe-se que um escoamento incompressível é descrito por u = Ax² + 3 e v = Bxy - 1 , onde A = 2 m^-1s^-1. Sendo as coordenadas em metros, o valor de B é

Uma primeira etapa, essencial no tratamento de qualquer problema de convecção, consiste em determinar se a camada limite fluidodinâmica é laminar ou turbulenta. Sobre esse assunto, marque a alternativa incorreta.

No estudo do escoamento dos fluidos, o entendimento sobre a camada limite é fundamental. Considerando um escoamento laminar de um fluido sobre uma placa plana, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo e depois assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.

( ) A velocidade do fluido em contato com a superfície é sempre nulo.

( ) O retardamento da velocidade do fluido causado pela placa plana ocorre devido à tensão de cisalhamento entre o fluido e a placa.

( ) A camada limite térmica e a camada limite fluidodinâmica sempre possuem o mesmo perfil, diferenciando-se apenas por suas grandezas.

( ) A camada limite de concentração é determinada pela manifestação da transferência de calor entre a placa e o fluido.

( ) Pode-se afirmar que, se um ponto não sofre influência pela tensão de cisalhamento da placa, este está situado fora da camada limite fluidodinâmica.

A perda de carga em tubulações é afetada por diversos fatores. Assinale a opção que apresenta um fator que NÃO influencia na perda de carga.

Considere os ramais da tubulação a seguir.

Assinale a opção que contém o valor da velocidade no ramal 2, em m/ s.

Dados:

- Áreas: A₁= A₃ = 2,0 m²

A₂ = 1,5 m²

^{- Velocidades: V}₁ ^{= 5,0 m/ s}
V₃ = 2,0 m/ s

- Vazão: Q₄ = 2, 0 m³/ s