Notas de Aula Fenômenos de Transporte Aulas 1-6

Notas de Aula Fenômenos de Transporte Aulas 1-6

(Parte 1 de 4)

•Fenômenos de Transporte:estuda como massa, quantidade de movimento, calor e outras formas de energia são transportadas por um meio sólido ou continuamente deformável.

Mecânica dos Fluidos

Transferência de Calor (massa)

Termodinânica

Transporte de grandezas em meios continuamente deformáveis ou sólidos

Define relação entre propriedades (P, T, U, H, S, V etc) para sistemas em equilíbrio.

PropriedadesTermodinâmicas

Estados de uma substância simples

Uma vez conhecido duas propriedades de uma substância simples, todas as outras propriedades podem ser determinadas: densidade, energia interna, entalpia, entropia, calor específico, coeficiente de expansão, velocidade do som, etc.

•O transporte de quantidade de movimento (velocidades), turbulência, calor (temperatura), massa (concentração) e outras grandezas deve-se ao campo de velocidades

•Fluido é um meio que se deforma continuamente quando sujeito a uma tensão.

•Uma camada de fluido desliza sobre a outra e a razão entre a tensão aplicada e a taxa de deformação é a viscosidade do fluido

Applications of Thermal-Fluid SciencesApplications of ThermalApplications of Thermal--Fluid SciencesFluid Sciences

Power plants

The human body

Air-conditioningsystems Airplanes

Car radiatorsRefrigeration systems

Thermal-Fluid SciencesThermalThermal--Fluid SciencesFluid Sciences

Water heater, Shower Electric or gas range Heating / air-conditioning Refrigerator TV, VCR set Humidifier Sprinkler system

•Arrasto e Forças em Corpos

• Tranferência de Calor

Energy ConversionEnergy Conversion HydroHydro--Power PlantPower Plant

Hydroelectric Dam EngineeringHydroelectric Dam Engineering Solar EnergySolar Energy

Wind EnergyWind Energy Automotive EngineeringAutomotive Engineering

Naval Architecture/Ocean EngineeringNaval Architecture/Ocean Engineering Aerospace EngineeringAerospace Engineering

Microprocessor EngineeringMicroprocessor Engineering Chemical/Petroleum Plant EngineeringChemical/Petroleum Plant Engineering

Agricultural Agricultural EngineeringEngineering

Air Conditioning and Air Conditioning and Refrigeration EngineeringRefrigeration Engineering

•Turbina a gás para propulsão

Compressão, Combustão e Expansão

Requer conhecimentos de Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Termodinâmica

•Módulo combinado de eletricidade e vapor; 4x16,4 MW (ind. Textil Indonésia -Tuma Turbomach)

•Ciclo combinado que oferecem calor e eletricidade para fábricas. Com um único eixo do gerador para as duas turbinas pode-se reduzir os custos da planta significativamente eliminando-se a necessidade de um gerador extra e custos civis.

Dimensions and UnitsDimensions and Units

•Primary (Fundamental)

•Dimensions:Mass(or Force), Length, Time, Temperature

•Secondary (Derived) Dimensions

•Force(or Mass), Velocity, Pressure, Volume, Density, Energy, etc.

UnitsUnits

•Two systems will be used heavily

1.The International System (known as the SIsystem from its French title --see text).

2.The US Customary System (USCS).(also known as the inch-pound [IP] system and the English Engineering System).

SI (International System)SI (International System)

• Mass -- kilogram (kg) •Length--meter (m)

•Time--second (s) •Temperature --Kelvin (K)

•The English or USCS system has fiveapplicableprimary dimensionsfor the equation.

• Mass - pound-mass (lbm)

•Length-feet (ft)

•Time-second (s)

• Temperature- Rankine(K) • Force - pound-force (lbf)

Force UnitsForce Units m = 1kg m = 32.174 lbmF = 1N F = 1 lbf a = 1m/s2 a = 1ft/s2

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