Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 88

Air flows adiabatically, with f 5 0.024, down a long

6-cm-diameter pipe. At section 1, conditions are T1 5

300 K, p1 5 400 kPa, and V1 5 104 m/s. At section 2,

V2 5 233 m/s. (a) How far downstream is section 2?

Estimate (b) Ma2, (c) p2, and (d ) T2.

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Calcule o número de Mach na seção 1.

M a 1 = V 1 k R T 1

Aqui, V é a velocidade, k é a constante, R é a constante universal, e T é a temperatura.

M a 1   = 104 1.4 × 287 × 300   = 0.3

Considere a tabela B-3Em M a 1 = 0.3

f L d = 5.2993 p p * = 3.6191 V V * = 0.3257 T T * = 1.1788

Passo 2

b) Calcule o número Mach na seção 2Calcule a velocidade V * .

V V * = 0.3257

Substitua 104   m / s para V .

104 V * = 0.3257 V * = 319   m / s

Calcular a razão de volume na secção 2

V 2 V *   = 233 319   = 0.730

Considere a tabela B-3

 At  V 2 V * = 0.730 M a 2 = 0.7

Assim, o número de Mach na seção 2 é 0.7 .

Passo 3

a) Calcule até que ponto a jusante está a seção 2. Considere a tabela B-3Em M a 2 = 0.7

f ‾ L d   = 0.2081 f ‾ Δ L d   = 5.2993 - 0.2081   = 5.0912

Aqui, é o Δ L comprimento do jusante na seção 2 e d é o diâmetro do tubo.

f ‾ Δ L d = 5.0912 0.024 × Δ L 0.06 = 5.0912 Δ L = 12.7   m

Assim, o comprimento da seção 2 jusante é 12.7   m .

Passo 4

c) Calcule a pressão na seção 2. Calcular a pressão p *

p 1 p * = 3.6191

Substitua 400 K P a para p 1 .

400 p * = 3.6191 p * = 110.52 k P a

Passo 5

Considere a tabela B-3Em M a 2 = 0.7

p 2 p * = 1.4935

Substitua 110.52 k P a para p * .

p 2 110.52 = 1.4935 p 2 = 165 k P a

Assim, a pressão na seção 2 é 165 k P a .

Passo 6

d) Calcular a temperatura na seção 2. Calcule a temperatura

T 1 T * = 1.1788

Substitua 300   K para T 1 .

300 T * = 1.1788 T * = 254.5 k P a

Considere a tabela B-3Em M a 2 = 0.7

T 2 T * = 1.0929

Substitua 254.5 k P a para T * .

T 2 254.5 = 1.0929 T 2 = 278 k P a

Assim, a temperatura na seção 2 é 278 k P a .

Resposta

a) Δ L = 12.7   m

b) M a 2 = 0.7

c) p 2 = 165 k P a

d) T 2 = 278 k P a

Exercícios de Livros Relacionados

The 358C water fl ow of Fig. P3.135 discharges to sea-levelstandard atmosphere. Neglecting losses, for what nozzlediameter D will cavitation begin to occur? To avoidcavitation, should you increase or
Air, assumed frictionless, fl ows through a tube, exiting tosea-level atmosphere. Diameters at 1 and 3 are 5 cm, whileD2 5 3 cm. What mass fl ow of air is required to suck waterup 10 cm into section 2
A steam turbine operates steadily under the followingconditions. At the inlet, p 5 2.5 MPa, T 5 4508C, and V 540 m/s. At the outlet, p 5 22 kPa, T 5 708C, and V 5225 m/s. (a) If we neglect elevation c
Suppose you are designing an air hockey table. The table is3.0 3 6.0 ft in area, with 16 1 -in-diameter holes spaced everyinch in a rectangular grid pattern (2592 holes total). Therequired jet speed f
A 36-in-diameter pipeline carries oil (SG 5 0.89) at1 million barrels per day (bbl/day) (1 bbl 5 42 U.S. gal).The friction head loss is 13 ft/1000 ft of pipe. It is plannedto place pumping stations ev