Volume 1: Fundamentos

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Este volume apresenta temas da área de fenômenos de transferência. Concebido a partir de notas de aulas de José Pontes e Norberto Mangiavacchi na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e na Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), respectivamente. A publicação é indicada para estudantes graduação e pós-graduação em física, matemática e engenharia. Mas não se restringe a eles. Os vários assuntos reunidos são interessantes para todos que têm interesse nesse campo e permitem estudar os tópicos de forma independente.
Boa parte do conteúdo, geralmente, é dado em cursos introdutórios de mecânica dos fluídos. São apresentadas as equações completas, seguidas de soluções clássicas e exemplos. Há uma introdução às teorias da camada limite e turbulência e, nos apêndices, são discutidos alguns efeitos da não linearidade das leis de evolução, os princípios de análise dimensional, do cálculo vetorial, da análise complexa e da termodinâmica clássica, e o teorema π de Buckingham, sob a ótica da álgebra linear.

Autores

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José Pontes
Norberto Mangiavacchi

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Volume 2: Aplicações

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O segundo volume do livro "Fenômenos de Transferência" complementa o primeiro, que é dedicado aos princípios da disciplina. Apresenta, em sua maior parte, resultados novos sobre estabilidade e formação de estruturas, ao lado de outros, já conhecidos. Inicia-se com um capítulo sobre a evolução dos métodos empregados, seguido da parte III (primeira parte do vol. 2), voltada à estabilidade de camadas de mistura em jatos. As partes IV e V tratam de estruturas de convecção de Bénard e de instabilidades hidrodinâmicas próximo a um disco rotatório, com a viscosidade dependente da concentração de uma espécie química. A parte VI (Tópicos Especiais) inclui capítulos sobre formação de estruturas turbulentas em astrofísica, escoamentos bifásicos, escoamentos viscosos em moldes, estruturas de Turing, estruturas formadas em sistemas reativos e biológicos, e uso de computação simbólica em análises de estabilidade. O livro encerra-se com um apêndice sobre álgebra linear e sobre noções da teoria de sistemas dinâmicos.

Autores

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José Pontes
Norberto Mangiavacchi
Leonardo Alves
Gustavo dos Anjos
Kémelli Estacio-Hiroms
Silvia Hirata
Reinaldo Rosa

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This book offers a concise and practical survey of the principles governing compressible flows, along with selected applications.
It starts with derivation of the time-dependent, three-dimensional equation of compressible potential flows, and a study of weak waves, including evaluation of the sound speed in gases. The following chapter addresses quasi-one-dimensional flows, the study of normal shock waves, and flow in ducts with constant cross section subjected to friction and/or heat transfer. It also investigates the effects of friction and heat transfer in ducts with variable cross section. The chapter ends by pointing to the analogy between one-dimensional compressible flows and open channel hydraulics.
Further, the book discusses supersonic flows, including the study of oblique shock waves, and supersonic flows over corners and wedges. It also examines Riemann problems, numerical resolution of the wave equation, and of nonlinear hyperbolic problems, including propagation of strong waves. A subsequent chapter focuses on the small perturbation theory of subsonic, transonic and supersonic flows around slender bodies aligned or almost aligned to the uniform inflow. In particular, it explores subsonic and supersonic flows over a wavy wall. Lastly, an appendix with a short derivation of the Fluid Mechanics basic equations is included.
The final chapter addresses the problem of transonic flows where both subsonic and supersonic are present. Lastly, an appendix with a short derivation of the Fluid Mechanics basic equations is included.
Illustrated with several practical examples, this book is a valuable tool to understand the most fundamental mathematical principles of compressible flows. Graduate Mathematics, Physics and Engineering students as well as researchers with an interest in the aerospace sciences benefit from this work.

Autores

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José Pontes
Norberto Mangiavacchi
Gustavo dos Anjos

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