Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 95
Um bocal convergente-divergente, expande ar de e . As áreas da garganta e do plano de saída são e , respectivamente. Calcule o número de Mach de saída. Avalie a vazão mássica através do bocal.
Passo 1
Primeiramente devemos calcular a razão das áreas:
Como o fluxo é isentrópico com a razão igual a 1,145 , obtemos na tabela de funções de fluxo isentrópico:
Passo 2
Como o fluxo na saída é supersônico, o número Mach na garganta é igual a 1.
Em na tabela de funções de fluxo isentrópico temos:
Assim, a temperatura na garganta se dá:
Sendo:
.
Temos:
E pressão:
Sendo:
.
Temos:
Passo 3
A vazão mássica através do bocal se dá:
Calculando a massa específica na garganta pela equação dos gases ideais:
Sendo:
.
Temos:
Calculando a velocidade na garganta:
Sendo:
.
Temos:
Voltando na equação de vazão mássica: