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Fenômenos de Transporte é uma área da física aplicada, que inclui os tópicos de Mecânica dos fluidos, Transferência de calor e Transferência de matéria.

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Fenômenos de Transporte é uma área da física aplicada, que inclui os tópicos de Mecânica dos fluidos, Transferência de calor e Transferência de matéria.

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Opinião sobre a matéria Fenômenos de transporte 

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Opinião sobre a matéria Fenômenos de transporte 

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É uma matéria onde são aplicados muitos conceitos e teorias da física, assim como a maioria da grade curricular de engenharia civil. Com enfoque no estudo dos transportes da energia e da matéria. Como exemplo de energia, especialmente a energia térmica (calor), e como exemplo de matéria os fluidos. Possui muitas fórmulas e cálculos para aplicação dos conceitos apresentados. São apresentados também alguns estudos de caso para que possamos saber como essa disciplina está presente na realidade da engenharia.

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Aplicações de Fenômenos de Transporte na Engenharia Civil

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Aplicações de Fenômenos de Transporte na Engenharia Civil

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Na Engenharia Civil a mecânica dos fluidos é aplicada em situações como análise e projeto de canais de drenagem e de irrigação, análise do transporte de sedimentos em rios e canais, problemas envolvendo o bombeamento e distribuição de água, análise e projeto de tubulações e redes de distribuição de água qualquer como, por exemplo, as tubulações de distribuição de combustível para os cilindros dos motores de explosão, as tubulações de distribuição de água num prédio.

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A IMPORTÂNCIA DOS FENÔMENOS DE TRANSPORTES PARA A ENGENHARIA

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A IMPORTÂNCIA DOS FENÔMENOS DE TRANSPORTES PARA A ENGENHARIA

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O Fenômeno dos Transportes é importante para a Engenharia Civil, pois há diversos exemplos de aplicação da disciplina que podem ser vistos na prática. Como o isolamento térmico de paredes de uma casa, por exemplo, onde são aplicados os conceitos de transporte de calor; e em projetos que envolvam tubulações, onde se aplicam os conhecimentos de escoamento de fluidos. Estes são apenas alguns exemplos da aplicação desta disciplina na Engenharia Civil, dentre tantas outras. Para pessoas que irão se especializar como projetistas, essa matéria é fundamental.

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Aplicações de Fenômenos de Transporte na Engenharia Civil

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Aplicações de Fenômenos de Transporte na Engenharia Civil

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Na Engenharia Civil a mecânica dos fluidos é aplicada em situações como análise e projeto de canais de drenagem e de irrigação, análise do transporte de sedimentos em rios e canais, problemas envolvendo o bombeamento e distribuição de água, análise e projeto de tubulações e redes de distribuição de água qualquer como, por exemplo, as tubulações de distribuição de combustível para os cilindros dos motores de explosão, as tubulações de distribuição de água num prédio.

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O fenômeno do transporte é importante para a engenharia civil, pois vários exemplos da aplicação desta disciplina podem ser vistos na prática. Por exemplo, como isolamento de paredes de casas, aplica-se o conceito de transferência de calor; em projetos envolvendo tubulações, aplica-se o conhecimento do fluxo de fluidos. Estes são apenas alguns exemplos da aplicação da disciplina em áreas como a engenharia civil. Para quem pretende se especializar em designers, essa questão é fundamental.

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A expressão Fenômenos de Transporte, ou Fenômenos de Transferência, faz referência ao estudo sistemático da transferência de quantidade de movimento, energia e matéria, em um determinado meio. O transporte destas grandezas e a construção de seus modelos guardam fortes analogias, tanto físicas como matemáticas, de tal forma que a análise matemática empregada é praticamente a mesma

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É essencial estudar sobre fenômenos de transporte, pois, ajuda na compreensão e solução dos problemas que envolvem a mecânica de fluídos, a transferência de calor e a transferência de massa.

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A disciplina Fenômeno dos Transportes nos ensina o “fluir” da matéria e da energia, onde podemos estudar a parte da dinâmica dos fluidos, sendo importante estudá-la por sua relevância em face do mundo em que vivemos.

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Aula Atividade 02 - Mecânica dos Fluídos e Engenharia

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Aula Atividade 02 - Mecânica dos Fluídos e Engenharia

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A mecânica dos fluídos está presente Em varias parte da engenharia, na engenharia elétrica está presente nos cálculos de dissipação de potência, seja nas máquinas produtoras ou transformadoras de energia elétrica. Na Engenharia mecânica é utilizada nos processos de tratamento térmico, cálculo de produção das máquinas hidráulicas, transferência de calor das máquinas. Logo a importância da mecânica dos fluidos está envolvida nos assuntos mais relevantes da produção, produção de energia, produção de alimentos e também na conservação dos alimentos, obtenção de água potável, construção civil, aplicações na área da medicina, meios de transportes aéreos, terrestre e marítimo, e entre vários outros ramos. O que seria a mecânica e mecânica dos fluidos? Mecânica: É a ciência Que estuda o movimento e o equilíbrio dos corpos sólidos, líquidos e gasosos, assim como a causa que provoca o movimento. Mecânica dos Fluídos: É a ciência que estuda o comportamento dos fluídos em repouso e em movimento, transporte e a quantidade de movimento dos fluídos. Sendo assim podemos definir o fluído como, Uma substância que deforma continuamente sob a ação de uma tensão de cisalhamento. Quando os fluídos estão em repouso ou em movimento, algumas propriedades são necessárias para caracterizar o seu comportamento, propriedades como pressão em um ponto ou densidade em um ponto da massa fluida. Pressão do fluído Os fluidos em repouso exerce pressão, que é proporcional à sua densidade e altura, criando assim uma pressão hidrostática, mais conhecida como pressão manométrica, que é calculada com a seguinte formula P = pgh, onde p = Massa especifica (kg/m³), g = aceleração da gravidade (m/s²), h = altura do fluido em relação à superfície (m). Utilizando o teorema de Stevin, podemos determinar qual é a pressão em um ponto qualquer no interior de um fluido, deve-se levar em consideração se no momento o fluido encontra-se ou não sujeito a pressão externa, por exemplo, a pressão da atmosfera. Logo teremos o seguinte cálculo: P = Po + pgh, Po = pressão da atmosfera.  A pressão é proporcional à força normal aplicada e inversamente proporcional à área de aplicação dessa força, ou seja, se valor de área 01 = a X valor e área 02 = 2 vezes o valor de área 01, logo a pressão não será a mesma, pois irá diminuir pela metade. Se aplicarmos uma força de 100 N em uma área de 10cm², temos: P = Fn/A = 100N/10cm² = 10N/cm² Dobrando o valor da força aplicada temos: P = Fn/A = 200N/10cm² = 20N/cm² Mantendo o valor da força a aumentando a área, temos: P = Fn/A = 100N/20cm² = 5N/cm² Medidores de pressão Em máquinas, equipamentos de indústrias, usinas tem as bombas, compressores, circuitos de resfriamento que utilizam de medidores de pressão para medir a pressão de trabalho, como exemplo tem o manômetro.

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Aula Atividade-02 Mecânica dos Fluidos e Engenharia.

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Aula Atividade-02 Mecânica dos Fluidos e Engenharia.

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Geração de Energia

Na usina Hidráulica é utilizado a água dos reservatórios como fonte para geração de energia, A água represada no reservatório gera uma energia potencial, na barragem em certa profundidade temos a entrada do conduto que é protegido por uma grade, que impede a entrada de matérias e animais, essa água que escoa com pressão pelo conduto forçado é transformada em energia cinética, chegando à casa de máquinas temos uma comporta vagão, que serve para controle de equalização da pressão da água até a chegada as pás do distribuidor e rotor (Turbina), onde é transformada a energia cinética em energia mecânica de rotação, essa rotação é transmitida pelo eixo de rotação do rotor até o gerador que converte essa energia de rotação em eletricidade.

Dentro da casa de máquinas temos o circuito de resfriamento que por meio de bombas controlam a pressão da água para resfriar todo o sistema hidráulico das máquinas.

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Ela está presente na Engenharia Civil e Arquitetura constituindo a base do estudo de hidráulica e hidrologia e tem aplicações no conforto térmico em edificações. Na Engenharias Sanitária e Ambiental contribui para os estudos da difusão de poluentes no ar, na água e no solo.

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É a ciência que estuda o equilíbrio e o movimento de corpos sólidos, líquidos e gasosos, bem como as causas que provocam este movimento. Em se tratando somente de líquidos e gases, que são denominados fluidos, recai-se no ramo da mecânica conhecido como Mecânica dos Fluidos.
Mecânica dos Fluidos: É a ciência que trata do comportamento dos fluidos em repouso e em movimento. Estuda o transporte de quantidade de movimento nos fluidos. Exemplos de aplicações: O estudo do comportamento de um furacão, o fluxo de água através de um canal, as ondas de pressão produzidas na explosão de uma bomba, as características aerodinâmicas de um avião supersônico, entre outros.;

Porque estudar Mecânica dos Fluidos? O conhecimento e entendimento dos princípios e conceitos básicos da Mecânica dos Fluidos são essenciais na análise e projeto de qualquer sistema no qual um fluido é o meio atuante.

O projeto de todos os meios de transporte requer a aplicação dos princípios de Mecânica dos Fluidos, tais como, as asas de aviões para vôos subsônicos e supersônicos, máquinas de grande efeito, aerobarcos, projetos de submarinos e automóveis, entre tantos outros.
Importância: A Mecânica dos Fluidos está envolvida em assuntos importantes, tais como: Produção de energia, Produção e conservação de alimentos, Obtenção de água potável, Processamento de minérios, Desenvolvimento industrial, Aplicações da Engenharia à Medicina sempre aparecem cálculos de Perda de carga, Forças de arraste, Trocas de calor, Troca de substâncias entre fases e muito mais.
Ela está presente na Engenharia Civil e Arquitetura constituindo a base do estudo de hidráulica e hidrologia e tem aplicações no conforto térmico em edificações. Na Engenharias Sanitária e Ambiental contribui para os estudos da difusão de poluentes no ar, na água e no solo.
Na Engenharia Mecânica é integrante nos processos de usinagem, processos de tratamento térmico, cálculo de máquinas hidráulicas, transferência de calor das máquinas térmicas e frigoríficas e Engenharia aeronáutica.
Na Engenharia Elétrica e Eletrônica é importante nos cálculos de dissipação de potência, seja nas máquinas produtoras ou transformadoras de energia elétrica, seja na otimização do gasto de energia nos computadores e dispositivos de comunicação.

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Aplicações de fenômenos  de transporte na engenharia civil 

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Aplicações de fenômenos  de transporte na engenharia civil 

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A expressão Fenômenos de Transporte, ou Fenômenos de Transferência, faz referência ao estudo sistemático da transferência de quantidade de movimento, energia e matéria, em um determinado meio. O transporte destas grandezas e a construção de seus modelos guardam fortes analogias, tanto físicas como matemáticas, de tal forma que a análise matemática empregada é praticamente a mesma

Os fenômenos de transporte podem dividir-se em dois tipos: transporte molecular e transporte convectivo. Estes, por sua vez, podem ser estudados em três níveis distintos: nível macroscópico, nível microscópico e nível molecular.

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Aplicações de Fenômenos de Transporte na Engenharia Civil

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Aplicações de Fenômenos de Transporte na Engenharia Civil

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A expressão Fenômenos de Transporte, ou Fenômenos de Transferência, faz referência ao estudo sistemático da transferência de quantidade de movimento, energia e matéria, em um determinado meio. O transporte destas grandezas e a construção de seus modelos guardam fortes analogias, tanto físicas como matemáticas, de tal forma que a análise matemática empregada é praticamente a mesma

Os fenômenos de transporte podem dividir-se em dois tipos: transporte molecular e transporte convectivo. Estes, por sua vez, podem ser estudados em três níveis distintos: nível macroscópico, nível microscópico e nível molecular.

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A expressão Fenômenos de Transporte, ou Fenômenos de Transferência, faz referência ao estudo sistemático da transferência de quantidade de movimento, energia e matéria, em um determinado meio. O transporte destas grandezas e a construção de seus modelos guardam fortes analogias, tanto físicas como matemáticas, de tal forma que a análise matemática empregada é praticamente a mesma

Os fenômenos de transporte podem dividir-se em dois tipos: transporte molecular e transporte convectivo. Estes, por sua vez, podem ser estudados em três níveis distintos: nível macroscópico, nível microscópico e nível molecular.

Dentro desta área temos as seguintes subáreas de estudo:

- Transferência de Calor
- Mecânica dos Fluidos
- Dinâmica dos Gases
- Princípios Variacionais e Métodos Numéricos

*Todas estas são matérias que fazem parte do curso de graduação em engenharia mecânica/química com ênfase em Termofluidodinâmica.

Suas aplicações não se restringem apenas aos meios acadêmicos, seu usa varia desde uma simples medição de pressão, dimensionamento de motores ou desenvolvimento de trocadores de calor, análises aerodinâmicas, até um complexo sistema de refrigeração de usinas nucleares.

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Aplicações de fenômenos de transporte na engenharia civil

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Aplicações de fenômenos de transporte na engenharia civil

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Mecânica dos Fluidos na Engenharia Civil

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Mecânica dos Fluidos na Engenharia Civil

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Mecânica dos Fluidos na Engenharia Civil

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Mecânica dos fluidos na Engenharia Civil

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Mecânica dos fluidos na Engenharia Civil

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Engenharia de transportes é um dos ramos da engenharia concernente a transportes, como por exemplo construção, manutenção, gestão e operação de redes rodoferroviárias, portos, aeroportos, pontes, rodovias, hidrovias, além de logística.

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Atividade-3 Transferência de Calor e Massa e Termodinâmica na Engenharia.

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Atividade-3 Transferência de Calor e Massa e Termodinâmica na Engenharia.

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Transferência de Calor

(Transferência) de Calor é a ciência que explica e prediz quão rápida ocorre a troca de energia como calor. É a ciência que integra as várias ferramentas analíticas e empíricas provendo um fórum, um corpo de conhecimento, para projetistas, construtores, operadores, gerentes e pesquisadores de forma mais acurada estudar calor como uma troca de energia.

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Transferência de Calor e Massa e Termodinâmica na Engenharia

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Transferência de Calor e Massa e Termodinâmica na Engenharia

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Transferência de Calor e Massa e Termodinâmica na Engenharia

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Transferência de Calor e Massa e Termodinâmica na Engenharia

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Que tipo de equipamento dentro do ar condicionado consegue absorver calor do ar quente e diminuir sua temperatura?  Chama-se trocador de calor.

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Transferência de Calor e Massa e Termodinâmica na Engenharia

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Transferência de Calor e Massa e Termodinâmica na Engenharia

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É a ciência que integra as várias ferramentas analíticas e empíricas provendo um fórum, um corpo de conhecimento, para projetistas, construtores, operadores, gerentes e pesquisadores de forma mais acurada estudar calor como uma troca de energia.

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A transmissão de calor é uma área relevante em múltiplos problemas de engenharia que transcendem o âmbito da engenharia mecânica, abrangendo também as áreas das engenharias química, nuclear, metalúrgica, electrotécnica, civil, aeroespacial, ambiente e bioengenharia. As questões concretas que se colocam ao engenheiro no âmbito da transmissão de calor podem ser muito diversas. A título de exemplo, pode citar-seO projecto, operação e manutenção de permutadores de calor. Este tipo de equipamento encontra-se, por exemplo, em geradores de vapor de centrais térmicas, fábricas de processos químicos, instalações de aquecimento de água, ar condicionado, refrigeração, radiadores de veículos motorizados, etc.Selecção de isolamentos térmicos para minimização da taxa de transmissão de calor em edifícios, condutas, equipamentos térmicos, etc. Essa minimização é geralmente condicionada por constrangimentos de natureza económica, tal como o custo do isolamento, e geométrica, tal como a espessura ou o volume do isolamento.Controlo da temperatura em equipamentos industriais, mecânicos ou electrónicos. O controlo da temperatura requer, frequentemente, que a temperatura de uma superfície quente não ultrapasse um determinado valor crítico que pode conduzir à fusão de um material ou à deterioração da resistência mecânica de uma estrutura ou equipamento. É o caso, por exemplo, do núcleo de um reactor nuclear e da superfície exterior de veículos aeroespaciais durante a reentrada na atmosfera terrestre.Problemas de transmissão de calor encontram-se virtualmente em todos os processos industriais, tais como a produção de energia eléctrica a partir de combustíveis fósseis ou com base em energias renováveis (energia solar térmica ou fotovoltaica, geotérmica, biomassa); fornos para produção de aço, alumínio, vidro, cimento e materiais cerâmicos; motores de combustão interna, incluindo turbinas de gás usadas nas indústrias automóvel, naval e aeronáutica; incineradoras usadas na queima de resíduos; sistemas de aquecimento, ar condicionado e refrigeração. Os processos de transmissão de calor são também relevantes na poluição da água e do ar, e influenciam fortemente as condições climatéricas. A importância do conhecimento aprofundado dos processos de transmissão de calor e a necessidade de analisá-los quantitativamente têm-se tornado progressivamente mais importantes com o avanço tecnológico. Por outro lado, a quantidade crescente de processos tecnológicos envolvendo estes fenómenos, a rápida integração de novas tecnologias na indústria, o aumento exponencial da penetração do computador em todos os aspectos da engenharia e o impacte ambiental, social e político de certas decisões a nível de engenharia são desafios prementes com os quais o engenheiro se vê confrontado. Por isso, a compreensão dos fundamentos da transmissão de calor e a capacidade de aplicação desses conhecimentos constitui um contributo indispensável para a formação sólida de um Engenheiro Mecânico, a qual é assegurada pela Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia do DEM.A Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia tem desenvolvido trabalho de investigação em transmissão de calor quer a nível fundamental quer aplicado. A nível fundamental, esse trabalho tem incidido particularmente na radiação térmica, designadamente no desenvolvimento de métodos computacionais para cálculo da transmissão de calor por radiação em meios participantes e das propriedades radiativas desses meios. A nível aplicado, a investigação tem incidido sobre aplicação dos métodos desenvolvidos ao cálculo da transmissão de calor em fornos e caldeiras industriais, ao estudo de permutadores de calor usados em centrais termoeléctricas, de pilhas de combustível e de instalações de ar condicionado

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https://youtu.be/nIiboD3BB-k

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https://www.youtube.com/shorts/1fGO3tdjG-A

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Transferência de Calor por Convecção.
https://youtu.be/fl-Yxeg1zN8

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4ª Atividade-Vídeo (Mecânica dos Fluidos)

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4ª Atividade-Vídeo (Mecânica dos Fluidos)

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https://youtu.be/M39CT4bXDe8

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Exemplo Mecânica dos Fluídos na Engenharia Civil