O livro é redigido em liguagem clara e objetiva e procura dar ênfase aos aspectos básicos considerados essenciais para a compreensão da dinâmica de fluidos. Esses aspectos são ressaltados através de uma análise detalhada e cuidadosa, feita através das equações de Euler e de Navier-stokes, de numerosos e especialmente selecionados problemas envolvendo fluidos ideais e reais. O curso, que tem a duração de um semestre, visa capacitar o aluno a entender e a resolver os problemas de hidrodinâmica usando suas equações fundamentais.
PROLEGOMENA
P.l. Variação total de uma grandeza física
P.2. Fluido incompressível
P.3. Equação de conservação
P.4. Deslocamentos elementares
P.5. Fluxo laminar e fluxo turbulento
P.6. Linha de fluxo ou de corrente
P.7. Fluxos com simetria plana
A. Fluido incompressível
A.l. Fluxo ao longo de uma curva
B. Fluido incompressível e irrotacional
B.l. Ortogonalidade
B.2. Propriedades analíticas de
B.3. Campo de velocidades em coordenadas polares planas
1. FLUIDOS IDEAIS
1.1. Equação de Euler
1.2. Fluidos estáticos
A. Campo gravitacional uniforme
A.l. Fluido incompressível
A.2. Atmosfera isotérmica
A.3. Atmosfera adiabática
A.4. Atmosfera politrópica
A.5. Condição de não-convecção
B. Equilíbrio de grandes massas
1.3. Fluxo de energia
A. Variação da energia total
B. Teorema de Bernouilli
1.4. Fluxo de momento linear
1.5. Conservação da circulação da velocidade
1.6. Fluxo potencial
A. Equação de Bernouilli para fluido incompressível
B. Fluido irrotacional e incompressível
C. Circulação em torno de um corpo imerso num fluxo potencial
1.7. Aplicações
A. Fenômeno de Venturi
B. Fórmula de Torricelli
B.l. Forma de veia líquida
C. Sifão
D. Escoamento sobre barragem
E. Força sobre tubulação curva
F. Expansão brusca em tubulação
G. Tubo de Pitot em fluido compressível
H. Rotação de fluido em cilindro
I. Fluxo em tornados e em ralos de pias
J. Cavidade esférica em fluido incompressível
K. Propulsão a hélice
L. Jato sobre placa fixa inclinada
M. Esfera com velocidade num fluido em repouso
N. Cilindro em fluxo uniforme
O. Escoamento em cantos vivos
1.8. Superposição de fluxos
A. Cilindro & vórtice na origem - fluxo uniforme
1.9. Fórmulas de Blasius-Chaplygin
1.10. Fórmula de Kutta-Joukowsky
1.11. Transformação de Joukowsky
1.12. Tábua em fluxo uniforme
1.13. Tábua em fluxo uniforme & vórtice
1.14. Forças e momento sobre um aerofólio
1.15. Ondas superficiais em líquidos
A. Influência da tensão superficial
1.16. Ondas sonoras
2. FLUIDOS REAIS
2.1. Equação de Navier-Stokes
2.2. Camada limite
2.3. Escoamento em torno de uma placa plana
2.4. Deslocamento da camada limite. Vórtices e Turbulência
2.5. Escoamentos laminares
A. Escoamento entre duas placas que se movem com velocidade relativaV
B. Escoamento laminar entre duas placas fixas e com gradiente de pressão no fluido
C. Escoamento laminar em conduíte de secção arbitrária com fluido submetido a um gradiente de pressão
C.l. Conduíte circular de raio a
C.2. Conduíte circular de raios a e b
D. Escoamento laminar isotérmico de um gás ideal em tubo de raio a
E. Escoamento laminar de fluido em plano inclinado
F. Escoamento laminar de fluido entre dois cilindros coaxiais girantes
2.6. Escoamento em torno de uma esfera. Fórmula de Stokes
2.7. Coeficiente de arrasto para cilindros circulares, prismas e placas
2.8. Efeito da compressibilidade no arrasto
2.9. Escoamento em tubos e em canais
2.10. Corpos aerodinâmicos
2.11. Efeito Magnus
Mauro Sérgio D. Cattani
Professor Titular do Instituto de Física da Universidade de São Paulo.