Hidrodinâmica Avançada - METR048.pdf
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                    UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS
COORDENAÇÃO DE GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA
PROGRAMA DE DISCIPLINA
DISCIPLINA: HIDRODINÂMICA AVANÇADA
CÓDIGO: METR048

CARGA HORÁRIA: 80 horas

EMENTA:
Noções fundamentais. Fundamentos de análise de escoamento. Estática de fluidos.
Análise dimensional e semelhança. Escoamento incompressível e irrotacional.
Escoamento viscoso e incompressível. Escoamento compressível.
OBJETIVOS:
GERAIS
A disciplina visa dar conhecimentos de Hidrodinâmica com base em suas leis
fundamentais.
ESPECÍFICOS:
A disciplina visa transmitir ao aluno exemplos básicos de aplicação que sirvam de
apoio a estudos posteriores.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
1. INTRODUÇÃO
1.1. Histórico da Mecânica dos Fluidos
1.2. Caracterização de Fluido – Meios Contínuos
1.3. Fluido Compressível e Incompressível
1.4. Viscosidade
1.5. Fluido Ideal ou Perfeito

2. ESTÁTICA DOS FLUIDOS
2.1. Introdução
2.2. Pressão num Ponto
2.3. Variação de Pressão
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Tabuleiro dos Martins - CEP: 57072-970 - Maceió/AL
Telefone: (82) 3214-1669

2.4. Fluidos em Repouso
2.4.1. Pressões em Líquidos em Repouso
2.4.2. Pressões na Atmosfera em Repouso
2.5. Recipientes Linearmente Acelerados
2.6. Recipientes Rotativos

3. FUNDAMENTOS DA ANÁLISE DE ESCOAMENTO
3.1. Descrições de um Fluido em Escoamento
3.1.1. Descrição Lagrangiana
3.1.2. Descrição Euleriana
3.1.3. Relação entre as duas Descrições
3.2. Linhas de Trajetória, Linhas de Corrente e Linhas de Emissão
3.3. Aceleração
3.3.1 Derivadas em relação ao Tempo – Substantiva, Local e Convectiva
3.3.2. Aceleração em um Sistema de Coordenadas não Inercial
3.4 Velocidade Angular e Vorticidade
3.5. O Tensor Taxa de Deformação
3.6. Classificação de Escoamentos
3.6.1. Escoamentos Uni, Bi e Tridimensionais
3.6.2. Escoamentos Viscosos e não-Viscosos
3.6.3. Escoamentos Laminares e Turbulentos – O Número de Reynolds
3.6.4. Escoamentos Incompressíveis e Compressíveis – O Número de Mach
3.7. A Equação de Bernoulli
3.7.1. Pressão Estática e Pressão Total (ou de Estagnação)
3.7.2. Região de Separação
3.7.3. Variação da Pressão na Direção Normal do Escoamento

4. AS FORMAS INTEGRAIS DAS LEIS BÁSICAS
4.1. Introdução
4.2. As Três Leis Básicas
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4.3. Transformação Sistema para Volume de Controle
4.3.1. Simplificações da Transformação Sistema-para-Volume de Controle
4.4. Conservação da Massa
4.5. Conservação da Energia
4.5.1. Termo Taxa de Trabalho
4.5.2. Equação Geral da Energia
4.5.3. Escoamento Permanente Uniforme
4.5.4. Escoamento Permanente Não-Uniforme
4.6. Conservação da Quantidade de Movimento
4.6.1. Equação Geral da Quantidade de Movimento
4.6.2. Escoamento Uniforme Permanente
4.6.3. A Equação da Quantidade de Movimento Aplicada a Defletores
Estacionários
4.6.4. Escoamento Permanente Não-Uniforme
4.6.5. Referenciais Não-Inerciais
4.7. Equação do Momento da Quantidade de Movimento

5. AS FORMAS DIFERENCIAIS DAS LEIS BÁSICAS
5.1. Introdução
5.2. Conservação da Massa – Equação da Continuidade
5.2.1. Escoamento Incompressível
5.3. Equação Diferencial da Quantidade de Movimento
5.3.1. Introdução
5.3.2. Forças e Tensões no Contínuo
5.3.3. O Princípio de Cauchy
5.3.4. O Tensor Tensão
5.3.5. Obtenção da Forma Diferencial da Equação da Quantidade de
Movimento
5.3.6. A Equação de Euler

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5.3.7. Aplicação da Equação de Euler ao Escoamento do Ar nas Camadas
mais Altas da Atmosfera – O Vento Geostrófico
5.3.8. A Equação de Navier-Stokes
5.3.9. A Equação da Vorticidade
5.4. A Equação Diferencial da Energia
5.4.1. A Taxa de Variação da Energia Mecânica
5.4.2. O Princípio da Conservação da Energia (Primeira Lei da
Termodinâmica)
5.4.3. A Função Dissipação

REFERÊNCIAS:
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
 VENNARD, John K; STREET, Robert L. Elementos de mecânica dos fluídos. 5. ed.
Rio de Janeiro , RJ: Guanabara Dois, 1978. 687 p.
 ROMA, Woodrow Nelson Lopes. Fênomenos de transporte para engenharia. 2.
ed. rev. São Carlos, SP: RiMa, 2006.. xii, 276 p.
 LEMES, Marco Antonio Maringolo; MOURA, Antonio Divino. Fundamentos de
dinâmica aplicados à meteorologia e oceanografia. São José dos Campos, SP:
Univap, 1998. 484p.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
 BIRD, R. Byron (Robert Byron); STEWART, Warren E; LIGHTFOOT, Edwin N.
Fenômenos de transporte. 2. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos
Editora S. A., 2004. 838 p.
 WELTY, James R; WICKS, Charles E; WILSON, Robert E. (Robert Elliot).
Fundamentals of momentum, heat and mass transfer. 3rd. ed. New York: John
Wiley, c1984. xxii, 803p.
 FOX, Robert W; MCDONALD, Alan T. Introdução à mecânica dos fluidos. 3. ed.
Rio de Janeiro: LTC, c1988. 632 p
 WALLECE, John M.; HOBBS, Peter V. Atmospheric science: an introductory
survey. 2nd ed. Amsterdam: Academic Press, 2006.. 483 p.
 BRUNETTI, Franco. Mecânica dos fluidos. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice
Hall, c2008. 431 p.

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