Defina cada um dos itens abaixo citando exemplos práticos, quando possível:
escoamento transiente e permanente
escoamento transiente e permanente
Passo 1
O enunciado pede para definirmos dois conceitos de escoamento de fluidos: o escoamento transiente (ou não-permanente) e o escoamento permanente (ou regime estabelecido). Vamos usar a ideia de campo de velocidades dependendo ou não do tempo e ilustrar com exemplos práticos.
Passo 2
O escoamento transiente é aquele cujo campo de velocidades
muda com o tempo. Em termos matemáticos, existe variação temporal local:
Isso acontece sempre que as condições iniciais ou de contorno se alteram ao longo do tempo.
Exemplo prático: o enchimento de um tanque por uma tubulação. No instante inicial, a vazão na tubulação acelera até o regime desejado, e durante esse período a velocidade do fluido varia de zero até o valor final.
Exemplo prático: o enchimento de um tanque por uma tubulação. No instante inicial, a vazão na tubulação acelera até o regime desejado, e durante esse período a velocidade do fluido varia de zero até o valor final.
Passo 3
O escoamento permanente é aquele em que o campo de velocidades não depende do tempo. Ou seja,
em qualquer ponto
. As linhas de corrente e as características do escoamento permanecem inalteradas com o passar do tempo.
Exemplo prático: o fluxo de água dentro de um tubo submetido a uma bomba que opera em regime constante. Após a fase de partida, a velocidade em cada seção transversal se mantém fixa, formando um escoamento em regime estabelecido.
Exemplo prático: o fluxo de água dentro de um tubo submetido a uma bomba que opera em regime constante. Após a fase de partida, a velocidade em cada seção transversal se mantém fixa, formando um escoamento em regime estabelecido.
Resposta
- Escoamento transiente: é o escoamento em que
varia no tempo . Exemplo: partida de uma bomba que preenche um tanque. - Escoamento permanente: é o escoamento em que
é constante no tempo . Exemplo: fluxo estabilizado de água em um trecho de tubulação com vazão constante.