Questão (4)
Defina:
Escoamento compressível e incompressível.
Escoamento compressível e incompressível.
Passo 1
O enunciado pede para definirmos dois tipos de escoamento em mecânica dos fluidos: o escoamento compressível e o escoamento incompressível. Vamos usar a equação de continuidade e o comportamento da densidade para caracterizar cada caso.
Passo 2
Escoamento compressível é aquele em que a densidade do fluido varia de forma significativa ao longo do escoamento. Matematicamente, a variação material da densidade não é nula:
Nessas situações, devemos usar a forma completa da equação de continuidade,
e costuma-se considerar efeitos de compressibilidade quando o número de Mach
ultrapassa cerca de
.
Passo 3
Escoamento incompressível é aquele em que a densidade do fluido é (aproximadamente) constante, tanto no espaço quanto ao longo das trajetórias das partículas. Isso implica
Nesse caso, a equação de continuidade simplifica-se para
, e não precisamos nos preocupar com variações de
.
Resposta
Escoamento compressível: fluido com densidade variável (
), usando a forma completa da continuidade, relevante quando
.
Escoamento incompressível: fluido com densidade constante ( ), o que leva a
.
Escoamento incompressível: fluido com densidade constante (