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Fluxo de um líquido incompressível
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Quando um líquido está em movimento, chamamos isso de fluxo, e sua medida é baseada no volume que passa por uma seção em um determinado período de tempo. Supondo que o volume se desloque sem deformação, a velocidade com que o líquido passa pela seção permanece constante. Nesse contexto, o fluxo também pode ser definido como o produto da velocidade e da área da seção transversal.
ID:(875, 0)
Fluxo de volume
Conceito
Durante um tempo decorrido ($\Delta t$), o fluido com uma velocidade média do fluido ($v$) se desloca um elemento de tubo ($\Delta s$). Se la seção ($S$) representa a quantidade de fluido que atravessa essa seção em o tempo decorrido ($\Delta t$), é calculada como:
$\Delta V = S \Delta s = Sv \Delta t$
Esta equação indica que o volume de fluido que flui através da seção la seção ($S$) durante um tempo decorrido ($\Delta t$) é igual ao produto da área da seção e a distância percorrida pelo fluido nesse tempo.
Isso facilita o cálculo de o elemento de volume ($\Delta V$), que é o volume de fluido que flui pelo canal em um período específico de o tempo decorrido ($\Delta t$), correspondente a o fluxo de volume ($J_V$).
| $ J_V =\displaystyle\frac{ \Delta V }{ \Delta t }$ |
ID:(2212, 0)
Fluxo de volume e sua velocidade
Conceito
O fluxo é definido como o volume o elemento de volume ($\Delta V$) dividido pelo tempo o tempo decorrido ($\Delta t$), conforme expresso na seguinte equação:
| $ J_V =\displaystyle\frac{ \Delta V }{ \Delta t }$ |
e o volume é igual à área da seção la seção de tubo ($S$) multiplicada pela distância percorrida o elemento de tubo ($\Delta s$):
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
Como a distância percorrida o elemento de tubo ($\Delta s$) por unidade de tempo o tempo decorrido ($\Delta t$) corresponde à velocidade, ela é representada por:
| $ j_s =\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$ |
Assim, o fluxo é Uma densidade de fluxo ($j_s$), que é calculado usando:
| $ j_s = \displaystyle\frac{ J_V }{ S }$ |
É importante destacar que neste modelo:
A densidade de fluxo funciona como uma velocidade média em toda a seção do fluxo.
ID:(15715, 0)
Canal de seção variável
Conceito
Considerando um tubo que não vaza nem recebe líquido adicional, o fluxo que entra em um ponto 1 O fluxo de volume 1 ($J_{V1}$) será igual ao fluxo que sai em um ponto 2 O fluxo de volume 2 ($J_{V2}$):
| $ J_{V1} = J_{V2} $ |
Dentro de um canal ou tubo, pode haver uma mudança na área de seção transversal, seja ela alargando ou estreitando.
Essa variação afetará diretamente o fluxo através de la densidade de fluxo ($j_s$), que representa a velocidade, aumentando (se a seção estreita) ou diminuindo (se amplia) de acordo com la seção de tubo ($S$) para manter o fluxo de volume ($J_V$) constante, conforme indicado pela:
| $ j_s = \displaystyle\frac{ J_V }{ S }$ |
A conservação do fluxo, juntamente com a definição de densidade de fluxo, leva à lei de conservação, de modo que la seção no ponto 1 ($S_1$), la seção no ponto 2 ($S_2$), la densidade de fluxo 1 ($j_{s1}$) e la densidade de fluxo 2 ($j_{s2}$) satisfazem:
| $ S_1 j_{s1} = S_2 j_{s2} $ |
ID:(2213, 0)
Validade da Equação de Continuidade
Conceito
A equação de continuidade pressupõe que o fluxo seja uniforme, sem fluxos reversos ou turbulências presentes. Portanto, é necessário verificar se o fluxo é realmente laminar e livre de turbulências, especialmente ao aplicar a equação para analisar o fluxo de fluidos em tubos e canais.
Existem vários métodos para detectar turbulências no fluxo, como o uso de medidores de fluxo ou observação visual do fluxo. É essencial garantir que o fluxo seja estável antes de aplicar a equação de continuidade, pois qualquer perturbação no fluxo pode afetar a precisão dos cálculos e a eficiência geral do sistema.
ID:(978, 0)
Modelo
Top
Parâmetros
Variáveis
Cálculos
para 
, depois, selecione a variável: 
para 
Cálculos
Cálculos
Variáve 
Dado Calcular 
Objetivo : Equação A ser usado 
Equações
$ \Delta V_1 = S_1 \Delta s_1 $
DV = S * Ds
$ \Delta V_2 = S_2 \Delta s_2 $
DV = S * Ds
$ j_{s1} =\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t }$
j_s = Ds / Dt
$ j_{s2} =\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t }$
j_s = Ds / Dt
$ j_{s1} = \displaystyle\frac{ J_{V1} }{ S_1 }$
j_s = J_V / S
$ j_{s2} = \displaystyle\frac{ J_{V2} }{ S_2 }$
j_s = J_V / S
$ J_{V1} =\displaystyle\frac{ \Delta V_1 }{ \Delta t }$
J_V = DV / Dt
$ J_{V2} =\displaystyle\frac{ \Delta V_2 }{ \Delta t }$
J_V = DV / Dt
$ J_{V1} = J_{V2} $
J_V1 = J_V2
$ S_1 = \pi r_1 ^2$
S = pi * r ^2
$ S_2 = \pi r_2 ^2$
S = pi * r ^2
$ S_1 j_{s1} = S_2 j_{s2} $
S_1 * j_s1 = S_2 * j_s2
ID:(15488, 0)
Elemento de volume (1)
Equação
Se tivermos um tubo com uma la seção de tubo ($S$) que se desloca uma distância de o elemento de tubo ($\Delta s$) ao longo do seu eixo, tendo deslocado o elemento de volume ($\Delta V$), então é igual a:
| $ \Delta V_1 = S_1 \Delta s_1 $ |
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
ID:(3469, 1)
Elemento de volume (2)
Equação
Se tivermos um tubo com uma la seção de tubo ($S$) que se desloca uma distância de o elemento de tubo ($\Delta s$) ao longo do seu eixo, tendo deslocado o elemento de volume ($\Delta V$), então é igual a:
| $ \Delta V_2 = S_2 \Delta s_2 $ |
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
ID:(3469, 2)
Fluxo de volume médio (1)
Equação
O fluxo de volume ($J_V$) corresponde a o volume de fluxo ($\Delta V$) que flui através do canal em o tempo decorrido ($\Delta t$). Portanto, temos:
| $ J_{V1} =\displaystyle\frac{ \Delta V_1 }{ \Delta t }$ |
| $ J_V =\displaystyle\frac{ \Delta V }{ \Delta t }$ |
ID:(4347, 1)
Fluxo de volume médio (2)
Equação
O fluxo de volume ($J_V$) corresponde a o volume de fluxo ($\Delta V$) que flui através do canal em o tempo decorrido ($\Delta t$). Portanto, temos:
| $ J_{V2} =\displaystyle\frac{ \Delta V_2 }{ \Delta t }$ |
| $ J_V =\displaystyle\frac{ \Delta V }{ \Delta t }$ |
ID:(4347, 2)
Densidade média de fluxo (1)
Equação
La densidade de fluxo ($j_s$) está relacionado com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$), que é a distância que o fluido percorre em o tempo decorrido ($\Delta t$), da seguinte maneira:
| $ j_{s1} =\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t }$ |
| $ j_s =\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$ |
ID:(4348, 1)
Densidade média de fluxo (2)
Equação
La densidade de fluxo ($j_s$) está relacionado com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$), que é a distância que o fluido percorre em o tempo decorrido ($\Delta t$), da seguinte maneira:
| $ j_{s2} =\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t }$ |
| $ j_s =\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$ |
ID:(4348, 2)
Fluxo de volume e sua velocidade (1)
Equação
Uma densidade de fluxo ($j_s$) pode ser expresso em termos de o fluxo de volume ($J_V$) utilizando la seção ou superfície ($S$) através da seguinte fórmula:
| $ j_{s1} = \displaystyle\frac{ J_{V1} }{ S_1 }$ |
| $ j_s = \displaystyle\frac{ J_V }{ S }$ |
O fluxo é definido como o volume o elemento de volume ($\Delta V$) dividido pelo tempo o tempo decorrido ($\Delta t$), conforme expresso na seguinte equação:
| $ J_V =\displaystyle\frac{ \Delta V }{ \Delta t }$ |
e o volume é igual à área da seção la seção de tubo ($S$) multiplicada pela distância percorrida o elemento de tubo ($\Delta s$):
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
Como a distância percorrida o elemento de tubo ($\Delta s$) por unidade de tempo o tempo decorrido ($\Delta t$) corresponde à velocidade, ela é representada por:
| $ j_s =\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$ |
Assim, o fluxo é Uma densidade de fluxo ($j_s$), que é calculado usando:
| $ j_s = \displaystyle\frac{ J_V }{ S }$ |
ID:(4349, 1)
Fluxo de volume e sua velocidade (2)
Equação
Uma densidade de fluxo ($j_s$) pode ser expresso em termos de o fluxo de volume ($J_V$) utilizando la seção ou superfície ($S$) através da seguinte fórmula:
| $ j_{s2} = \displaystyle\frac{ J_{V2} }{ S_2 }$ |
| $ j_s = \displaystyle\frac{ J_V }{ S }$ |
O fluxo é definido como o volume o elemento de volume ($\Delta V$) dividido pelo tempo o tempo decorrido ($\Delta t$), conforme expresso na seguinte equação:
| $ J_V =\displaystyle\frac{ \Delta V }{ \Delta t }$ |
e o volume é igual à área da seção la seção de tubo ($S$) multiplicada pela distância percorrida o elemento de tubo ($\Delta s$):
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
Como a distância percorrida o elemento de tubo ($\Delta s$) por unidade de tempo o tempo decorrido ($\Delta t$) corresponde à velocidade, ela é representada por:
| $ j_s =\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$ |
Assim, o fluxo é Uma densidade de fluxo ($j_s$), que é calculado usando:
| $ j_s = \displaystyle\frac{ J_V }{ S }$ |
ID:(4349, 2)
Fluxo de volume instantâneo
Equação
Uma das leis mais básicas na física é a conservação da massa, que é válida em todo o nosso mundo macroscópico. Apenas no mundo microscópico existe uma conversão entre massa e energia, a qual não consideraremos neste caso. No caso de um fluido, isso significa que a massa que entra por um tubo deve ser igual à que sai dele.
Se a densidade for constante, o mesmo se aplica ao volume. Nestes casos, quando tratamos o fluxo como um fluido incompressível, significa que um determinado volume que entra em uma extremidade do tubo deve sair pela outra extremidade. Isso pode ser expresso como a igualdade entre o fluxona posição 1 ($J_1$) e o fluxona posição 2 ($J_2$), com a equação:
| $ J_{V1} = J_{V2} $ |
ID:(939, 0)
Superfície de um disco (1)
Equação
La superfície de um disco ($S$) de um raio do disco ($r$) é calculada da seguinte forma:
| $ S_1 = \pi r_1 ^2$ |
| $ S = \pi r ^2$ |
ID:(3804, 1)
Superfície de um disco (2)
Equação
La superfície de um disco ($S$) de um raio do disco ($r$) é calculada da seguinte forma:
| $ S_2 = \pi r_2 ^2$ |
| $ S = \pi r ^2$ |
ID:(3804, 2)
Fluxo de volume instantâneo
Equação
O princípio da continuidade determina que o fluxo no primeiro ponto, que é igual a la densidade de fluxo 1 ($j_{s1}$) vezes la seção no ponto 1 ($S_1$), deve ser igual ao fluxo no segundo ponto, dado por la densidade de fluxo 2 ($j_{s2}$) vezes la seção no ponto 2 ($S_2$). A partir disso, conclui-se que:
| $ S_1 j_{s1} = S_2 j_{s2} $ |
ID:(4350, 0)