Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 29
Ar, a 0ºC, está contido em um grande tanque sobre um foguete espacial. Uma seção convergente com área de saída de está instalada no tanque, através da qual o ar sai para o espaço com uma vazão de 2 kg/s. Quais são a pressão no tanque e a pressão, temperatura e velocidade na saída?
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Do problema, sabemos que:
Obs: Propriedades do ar: .
O . Portanto, o fluxo é bloqueado. Assim e
Passo 2
Então, podemos utilizar a equação 12.22b do livro texto:
Substituindo os valores, temos:
Assim,
Então a velocidade de saída do ar do bocal é (admitindo M=1):
O pode ser encontrado pela relação:
Rearranjando termos e substituindo, temos:
Passo 3
Sabemos que para um gás ideal, podemos usar a relação:
E, como já foi dito, , assim podemos utilizar a relação 12.22a do livro:
Substituindo valores:
Como o bico está entupido, podemos usar a equação de fluxo entupido para checar o resultado:
Portanto, podemos validar os resultados.
Resposta
Portanto: