Enunciado

Ar entra em um túnel de vento com as condições de estagnação de 101,35   k P a e 23,89 º C . A seção de teste possui uma área de seção transversal de 0,0929   m ² e um número de Mach de 2,3 . Determine (a) a área da garganta do bocal, (b) a vazão mássica, (c) a pressão e a temperatura na seção de teste e (d) a mínima área de garganta possível para garantir a partida do difusor.

Passo 1

Fala aí galera, bora pra mais uma questão de Mecânica dos fluidos para tirarmos aquele notão na prova.

Para o número Mach na seção de teste, a taxa de área correspondente é:

A 1 A 1 * = 2,193

Portanto, a área da garganta é:

A g a r g a n t a = 0,042   m 2

A taxa de fluxo de massa pode ser calculada usando a equação de fluxo bloqueado:

m = 10,07   k g / s

As condições estáticas na seção de teste são:

p 01 p 1 = 12,5043

T 01 T 1 = 2,0580

p 1 = 8,108 k P a

T 1 = 144,44 K

O choque mais forte possível que pode ocorrer a jusante da primeira garganta é quando a onda de choque está na seção de teste. O número Mach pós-choque é então:

M 2 = 0,5344

A proporção da área correspondente a este número Mach é:

A 2 A 2 * = 1,2792

Portanto, a área mínima da garganta do difusor é:

A 2 * = 0,072 m ²

Resposta

  1. A g a r g a n t a = 0,042   m 2
  2. m = 10,07   k g / s
  3. p 1 = 8,108 k P a ;   T 1 = 144,44 K
  4. A 2 * = 0,072 m ²
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