#30 Como Calcular a Força Exercída por um Fluido em Uma Redução | Mecâni...

Como Calcular a Força Exercida por Um Fluido - Equação da Quantidade de Movimento

A partir dos Princípios da Equação da Quantidade de Movimento podemos desenvolver uma equação para cálculo que um escoamento de um fluido exerce sobre uma superfície.

Na aula anterior chegamos a seguinte formula:

Onde:

• FS = Força exercida pelo fluido na superfície dada em (N)
• p = pressão dado em (Pa)
• A = área da seção dada em (m^2)
• v = velocidade média na seção dada em (m/s)
• m. = vazão em massa dada em (kg/s)

Iremos, nessa aula, aplicar essa equação a um escoamento num conduto horizontal com redução, conforme ilustrado:

Figura 01: Conduto Horizontal com Redução Gradual de Seção

Para essa aplicação iremos adotar as seguintes hipóteses:

1. H1: Escoamento em Regime Permanente
2. H2: Propriedades Uniformes nas Seções
3. H3: Fluido ou escoamento Incompressível
4. H4: Desprezar os efeitos do peso do fluido.

Sendo a seção (1) a de entrada e a seção (2) a saída, podemos ilustrar o problema através do esquema seguinte:

Figura 02: Esquema do Problema com as velocidades e vetores unitários nas seções

Fazendo as projeções das velocidades e vetores unitários nas direções x e y, vem:

Essas equações podem ser aplicadas a qualquer conduto com redução, independentemente do formato da seção, desde que seja horizontal.

Caso preferir, assista a vídeo aula 30 a seguir:

Bibliografia:

• Franco Brunetti - Mecânica dos Fluidos
• Fox McDonald - Introdução a Mecânica dos Fluidos

Escrito por: Micelli Camargo

Engenheiro Mecânico pela Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI.

MBA Executivo em Marketing pela Fundação Getúlio Vargas - FGV

12 anos de experiência em vendas técnicas, sendo 6 numa multinacional do setor de vedações industriais e mais de 6 anos ministrando aulas em um curso de engenharia mecânica.

Atua no atendimento de empresas químicas, petroquímicas, farmacêuticas, alimentícia, papel e celulose, entre outras.

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