Fundamentos de Fenômenos de Transporte, Notas de aula de Fenômenos de Transporte

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Fundamentos de

Fenômenos de

Transporte

Prof. Dr. Geronimo Virginio Tagliaferro

Ementa

1. Conceitos ligados ao escoamento de fluídos e equações **fundamentais:

2. Escoamento incompressível de fluidos não viscosos;
3. Escoamento viscoso incompressível;
4. Transferência de Calor;
5. Transferência de massa**

Programa: **P

4. Transferência de Calor** 4.1. Definição de Calor. 4.2. Mecanismo da Condução. 4.3. Mecanismo da Convecção. 4.4. Associação de Mecanismos.

5. Transferência de Massa 5.1. Difusão e convecção mássica; 5.2. 1ª lei de Fick; 5.3. Concentrações mássica e molar; 5.4. Frações mássica e molar; 5.5. Velocidades médias mássica e molar; 5.6. Fluxos difusivo mássico, difusivo molar, convectivo mássico e convectivo molar; 5.7. Fluxo mássico total e fluxo molar total.

Datas das Provas e Critério  P1 – 06 e 08 Maio 2019  P2 – 24 e 26 Junho 2019  REC – 08 Julho 2019 CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO

• MP = (P 1 + 2P 2 )/ 3 SE MP ≥ 5,0 - APROVADO , SE 3,0  MP < 5,0 - RECUPERAÇÃO **SE MP < 3 - REPROVADO
• MF = (MP + REC)/2 SE MF**  5,0 - APROVADO OBS: O aluno deverá também ter no mínimo 70% de presença para ser aprovado.

Introdução

Instalação Simples de uma Central Termoelétrica a Vapor

Chaminé Lavador Gases Calcário Silo de Carvão Moedor de carvão Soprador de Ar Cinzas Volantes Turbina Gerador Elétrico Trocador de Calor Sistema de Resfriamento Óleo Vapor Cinzas Produtos de Combustão

Introdução Termodinâmica (^) Energia Uma certa quantidade de matéria ou com um volume bem definido no espaço Sistema Sistema Fechado Sistema Aberto Volume de Controle Massa Fixa Volume bem definido do espaço Calor Trabalho Diferença de temperatura Energia pode entrar ou sair do sistema de duas formas Diferença de potencial diferente de temperatura: Trabalho mecânica e elétrico Balanço de Massa & Balanço de Energia

Introdução Mecânica dos Fluidos Energia Fonte de Energia Transporte de uma posição espacial para outra Origem das forças que se opõem ao movimento Força de Arrasto (resistência ao moviemento) Força exercida pelo vento sobre um edificio Potência requerida para bombear fluidos Etc. Ex.: Sistema de aquecimento de água ou ar Produz uma fonte de energia térmica Transporte para uso Movimentação ou bombeamento através dos pontos de distribuição Equação da Quantidade de Movimento

Fenômenos de Transporte Os fenômenos de transporte relacionam assuntos que seguem princípios básicos semelhantes, permitindo uma formulação básica para os diversos fenômenos. Fenômenos de Transferência Tratam da movimentação de uma grandeza física de um ponto para outro do espaço por meio de tratamento matemático. São elas quantidade de movimento, transporte de energia térmica e de massa.

Aplicações na Engenharia Na Engenharia Ambiental: ligados à poluição ambiental, os Fenômenos de Transporte tornam-se ferramentas importantes para o estudo da difusão de poluentes no ar, na água e no solo; Na Engenharia Elétrica e Eletrônica: os Fenômenos de Transporte adquirem importância cálculos de dissipação de potência – otimização de gasto de energia; Na Engenharia Mecânica: processos de usinagem, tratamentos térmicos, cálculo de máquinas hidráulicas – mecânica dura. Processos de transferência de calor das máquinas térmicas e frigoríficas na denominada mecânica mole.

OBJETIVOS DA DISCIPLINA

Proporcionar ao aluno capacidade de análise física e matemática para estudar os conceitos envolvidos na mecânica dos fluidos (escoamentos de fluidos isotérmicos ou não, em regime de escoamento laminar e turbulento; perdas de cargas; equações de movimento, etc).