Enunciado

Downstream of a normal shock wave, in airfl ow, the conditions are T2 5 603 K, V2 5 222 m/s, and p2 5 900 kPa.

Estimate the following conditions just upstream of the

shock: (a) Ma1; (b) T1; (c) p1; (d) po1; and (e) To1.

Passo 1

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

a) Calcular o número Mach M a 1 Calcular o número Mach a jusante.

M a 2 = V 2 k R T 2

Aqui, V é a velocidade, k é a constante específica, R é a constante do gás, e T é a temperatura.

M a 2   = 222 1.4 × 287 × 603   = 0.451

Considere a tabela B.2 ao M a 2 = 0.451 ler o valor a montante

M a 1 = 3.50

Assim, o número Mach a montante M a 1 é 3.50 .

Passo 2

b) Calcular a temperatura T 1

Considere a tabela B.2

T 2 T 1 = 3.315

Substitua 603   K para T 2 .

603 T 1 = 3.315 T 1 = 182   K

Assim, a temperatura T 1 é 182   K .

Passo 3

c) Calcular a pressão p 1

Considerar o quadro B.2

p 2 p 1 = 14.13

Substitua 900 k P a para p 2 .

900 p 1 = 14.13 p 1 = 64 k P a

Por isso, a pressão p 1 é 64 k P a .

Passo 4

d) Calcule a pressão p o 1

Escreva a equação.

p o 1 = p 1 1 + 0.2 M a 1 2 3.5

Substitua 3.5 para M a 1 e 64 k P a para p 1 .

p o 1   = 64 1 + 0.2 ( 3.5 ) 2 3.5   = 4881 k P a

Por isso, a pressão p o 1 é 4881 k P a .

Passo 5

e) Calcule a temperatura T o 1 .

Escreva a equação.

T o 1 = T 1 1 + 0.2 M a 1 2

Substitua 3.5 para M a 1 e 182   K para T 1 .

T o 1   = 182 1 + 0.2 ( 3.5 ) 2   = 628   K

Assim, a temperatura T o 1 é 628   K .

Resposta

a) M a 1 = 3.50

b) T 1 = 182   K

c) p 1 = 64 k P a

d) p o 1 = 4881 k P a

e) T o 1 = 628   K