A Mecânica dos Fluidos é a parte da física que estuda o efeito de forças em fluidos. Os fluidos em equilíbrio estático são estudados pela hidrostática e os fluidos sujeitos a forças externas não nulas são estudados pela hidrodinâmica. Esses fluidos podem ser líquidos ou gases. Os fluidos têm a capacidade de fluir e se deformar quando submetidos a pressão, e a mecânica dos fluidos se concentra em entender os princípios que regem esse comportamento.
A mecânica dos fluidos aborda uma ampla gama de fenômenos e aplicações, incluindo:
1. Estática dos Fluidos: Estuda o comportamento dos fluidos em repouso, analisando a distribuição de pressão em um fluido em equilíbrio.
2. Dinâmica dos Fluidos: Lida com fluidos em movimento e as forças que atuam sobre eles. Isso inclui a análise do fluxo de fluidos em tubulações, em torno de objetos sólidos e em sistemas como asas de aeronaves.
3. Escoamento de Fluidos Incompressíveis: Concentra-se no estudo de fluidos que não sofrem variações significativas de densidade durante o fluxo, como a água em muitas aplicações práticas.
4. Escoamento de Fluidos Compressíveis: Trata de fluidos, como gases, nos quais as variações de densidade são significativas, levando em conta as mudanças na velocidade, temperatura e pressão.
5. Turbulência: Investigação de escoamentos turbulentos, caracterizados por movimentos caóticos e altamente desordenados dos fluidos. Isso é fundamental para entender fenômenos como a mistura de substâncias em um fluido.
6. Transferência de Calor e Massa: Estuda a transferência de calor e substâncias (massa) em fluidos, como convecção térmica e difusão química.
7. Aplicações em Engenharia: A mecânica dos fluidos é amplamente aplicada em engenharia, incluindo o projeto de sistemas de ventilação, motores de combustão, aeronaves, navios, sistemas de tubulação e muito mais.
Compreender os princípios da mecânica dos fluidos é essencial para resolver problemas práticos de engenharia, projetar sistemas eficientes e seguros e otimizar processos industriais que envolvem fluidos. Portanto, essa disciplina desempenha um papel crucial em diversas áreas, desde aeronáutica e engenharia civil até a indústria química e de petróleo.
Referências:
- C., Reid, Robert; E., Poling, Bruce (1987). The properties of gases and liquids 4th ed. New York: McGraw-Hill.
- Roy., Munson, Bruce; Hisao., Okiishi, Theodore (2004). Fundamentos da mecânica dos fluidos. São Paulo: Edgard Blücher.
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