Um bocal convergente/divergente de seção circular tem a montante um reservatório de grandes dimensões onde o ar tem ρ = 10 6 P a( a b s ) e T = 650K . Sabendo que o escoamento é isoentrópico e bloqueado e dados k = 1,4 e R = 287m 2 / s 2 K , determinar:A pressão, a temperatura e a massa específica na garganta;O diâmetro da garganta para que a vazão em massa seja 34k g / s A temperatura e a velocidade na saída do divergente, sabendo que a pressão é 10 5 P a( a b s ) A área da seção de saída

p g = 5,28 ⋅ 10 5P a T g = 542K ρ g = 3,394 k g m 3 D = 0,165m T s = 336K v g = 794 m s A s = 0,0413m 2

Enunciado

Se o escoamento na garganta é bloqueado então:

Com os dados da tabela 1 encontramos:

E podemos calcular a massa específica pela lei dos gases:

Primeiro calculamos a velocidade do escoamento na garganta

Agora aplicamos a equação da vazão mássica

Como a seção é perfeitamente circular, podemos determinar o diâmetro:

Primeiro relacionamos a pressão de estagnação e a pressão na saída:

Com os dados da tabela 1 temos:

E podemos calcular a velocidade de saída:

Primeiro precisamos determinar a densidade do fluxo de saída. Pela equação dos gases temos:

Utilizando a equação da vazão mássica determinamos a área: