Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 84
4.84 Um motor de foguete e combustível líquido consome, na condição de empuxo nominal, 80 kg/s de ácido nítrico como oxidante e 32 kg/s de anilina como combustível. Os gases de escape saem axialmente a 180 m/s em relação ao bocal de descarga e a 110 kPa. O diâmetro de saída do bocal é D=0.6 m. Calcule o empuxo produzido pelo motor em uma bancada de teste instalada no nível do mar.
Passo 1
Vamos começar pela equação de quantidade de movimento:
Como o escoamento é em regime permanente,
Vamos desprezar as forças de campo.
A componente x da equação de quantidade de movimento fica, então:
Passo 2
Vamos parar e pensar um pouco.
Os dados que nós temos são de fluxo mássico .
Se fizermos somente olhando as unidades, ficamos com:
O que, para nossa alegria, dá .
Vamos chamar .
Para o flúxo mássico é só somar os dois:
Substituindo os valores,