Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 70
Air, with po 5 500 kPa and To 5 600 K, fl ows through a
converging–diverging nozzle. The exit area is 51.2 cm2,
and mass fl ow is 0.825 kg/s. What is the highest possible
back pressure that will still maintain supersonic flow inside
the diverging section?
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
Para ser o fluxo supersônico, deve haver a área engasgada na saída. Portanto, a área da garganta é calculada a partir da fórmula do fluxo de massa,
Aqui, a taxa de fluxo de massa é , constante universal de gás é , temperatura antes do choque é e pressão antes do choque é .
Passo 2
Área de saída,
A razão de área no plano de saída é,
Aqui, a área de saída é .
Do fluxo isentrópico de uma tabela de gás do prefeito, para , o número de Mach correspondente na saída é .
Passo 3
A pressão de saída é dada pela fórmula,
Das relações de choque normais para uma tabela de gás perfeita, o valor correspondente do número de Mach é e a razão de pressão é,
Portanto, a maior contrapressão possível que ainda irá conter o fluxo supersônico é .