Enunciado

Ar escoa em um tubo com diâmetro interno de   0,0762   m (nominal) que possui comprimento de 3048   m . O ar entra com um número de Mach de 0,5 e uma temperatura de 21,11 º C . Que fator de atrito faria com que o escoamento fosse sônico na saída? Se a pressão de saída é 101,39   k P a e o tubo é feito de ferro fundido, estime a pressão de entrada.

Passo 1

Fala aí, galera. Vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Primeiramente, a partir da entrada do número Mach, podemos calcular:

p 1 p * = 2,1381

f L 1 d = 1,06906

A partir do número Mach de saída, podemos calcular:

p 2 p * = 1

f L 2 D = 0

Para encontrar o fator de atrito do duto, primeiro precisamos do comprimento de atrito:

f L 1 - 2 D = 1,06906

Com base nisso, e no comprimento e diâmetro do tubo, o fator de atrito é:

f = 0,0273

Podemos calcular a pressão crítica a partir da pressão de saída:

p * = 101,39 k P a

Portanto, a pressão estática na entrada do duto é:

p 1 = 216,49 k P a

Resposta

f = 0,0273

p 1 = 216,49 k P a

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