O Que é a Cinemática dos Fluidos?

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VAZÃO EM VOLUME

será dada por:

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A unidade de VAZÃO será dada por [Q] = m3/s ou L/s.

5.6 Vazão em massa ou mássica (Qm ou )

Também podemos analisar o problema da VAZÃO do ponto de vista da massa de fluiido que passa na tubulação. É o que chamamos de VAZÃO EM MASSA ou VAZÃO MÁSSICA:

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Lembrando que a DENSIDADE ou MASSA ESPECÍFICA do fluido é dada por:

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Substituindo a Eq. (5) em (4):

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A unidade de VAZÃO MÁSSICA é [Qm] = kg/s ou lb/s.

5.7 Equação de continuidade

Quando ocorre escoamento de um fluido ao longo de um duto, não deve haver acumulo ou perda de fluido em nenhum ponto,

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portanto, a VAZÃO EM MASSA será sempre a mesma em qualquer ponto. Imagine uma tubulação com uma entrada e uma saída com seções retas dadas por A1 e A2.

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Segundo a EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE, que é uma equação de conservação de massa, a quantidade de massa que entra no sistema, é igual a quantidade de massa que sai (se não houve nenhuma perda). Matematicamente isto significa:

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De uma maneira geral, para FLUIDOS INCOMPRESSÍVEIS (em sua maioria líquidos), quando há muitas entradas e muitas saídas, temos a EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE como uma soma de todas as VAZÕES EM MASSA:

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Também podemos pensar na EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE em função das VAZÕES

EM VOLUME:

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De uma maneira geral para FLUIDOS INCOMPRESSÍVEIS (líquidos), para muitas entradas e muitas saídas, temos a EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE:

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No caso de GASES, as mudanças de pressão em muitas situações podem alterar drasticamente o seu volume. Por isso, os gases muitas vezes são considerados substâncias COMPRESSÍVEIS, ou seja, seu volume muda quando a pressão muda. Deste modo a EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE em função das VAZÕES EM VOLUME não será válida em algumas situações (pressões grandes por exemplo):

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Entretanto, a EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE em função das VAZÕES EM MASSA sempre será válida, pois a massa específica (densidade) se modifica para compensar a mudança no volume, ou seja:

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5.8 Problema prático: o efeito Venturi

O efeito VENTURI (também conhecido como TUBO DE VENTURI) é o que se chama de garganta, um afunilamento de uma tubulação. Este efeito ocorre,

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quando em um sistema fechado, o fluido em movimento comprime-se momentaneamente ao encontrar uma zona de estreitamento mudando sua pressão e velocidade ao atravessar a zona mais fina. Este efeito, demonstrado em 1797, recebe seu nome do físico italiano Giovanni Battista Venturi (1746-1822) [2].

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Uma das consequências do EFEITO VENTURI é mudar a velocidade e a pressão do fluido a medida que o diâmetro da tubulação mude. Você saberia dizer o que acontece com a velocidade em diversos pontos do tubo?

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E o que acontece com a pressão em diversos pontos do tubo?

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- Aplicações do efeito Venturi

Hidráulica: A depressão gerada em um estreitamento ao aumentar a velocidade do fluido, se utiliza frequentemente para a fabricação de máquinas que proporcionam aditivos em uma condução hidráulica.

Aeronáutica: Ainda que o efeito Venturi seja utilizado frequentemente para explicar a sustentação produzida em asas de aviões o efeito Venturi por si só não é suficiente para explicar a sustentação aérea.

Aerógrafo: A aplicação de tinta realizada pelos modelos de sucção, é efetuado graças ao efeito.

Motor: O carburador aspira o carburante por efeito Venturi, misturando-o com o ar (fluido do conduto principal), ao passar por um estrangulamento.

Purificação de água: Nos equipamentos ozonificadores de água, se utiliza um pequeno tubo Venturi para efetuar uma sucção do ozônio que se produz em um depósito de vidro, e assim misturá-lo com o fluxo de água que sai do equipamento com o intuito de destruir as possíveis bactéria.

Tubos de Venturi: Medida de velocidade de fluidos em conduções e aceleração de fluidos.

Aquariofilia: Nas tomadas de bombas de água ou filtros, o efeito Venturi é utilizado para a injeção de ar e/ou CO2.

Pneumática: Para aplicações de ventosas e ejetores.

Odontologia: