Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 9
14-9 Um compressor de ar aumenta a pressão e a densidade do ar que passa através dele (Figura P14-9). No caso em que os diâmetros de saída e entrada são iguais , como a velocidade média do ar varia através do compressor? Em particular, é menor do que, igual a ou maior do que ? Explique.
Passo 1
Vamos lá! Aqui a gente vai considerar um escoamento permanente, beleza?
A gente tem um esqueminha de um compressor com diâmetros de entrada e saída iguais, logo suas áreas também são iguais! Queremos saber como varia a velocidade média através do compressor.
Para isso vamos usar a equação de conservação de massa:
Sabendo que a área de entrada e saída são iguais, e isolando a velocidade de saída:
A densidade é a razão da massa pelo volume, certo?! Se a massa permanece a mesma, mas o volume diminui, que é o que acontece na compressão, então a densidade de saída, é maior que o , certo?!
Então, a velocidade de saída é menor que a velocidade de entrada!
Resposta
A velocidade de entrada é maior que a velociadade de saída!