Hélio, em um grande tanque a e 400 kPa, descarrega em um recipiente através de um bocal convergente- divergente projetado para sair a com área de saída de 1,2 cm². Calcule (a) a pressão no recipiente e (b) a vazão em massa nas condições de projeto. (c) Calcule também a faixa de pressões no recipiente para a qual a vazão em massa será máxima.
Passo 1
Bora pra mais uma!
Para o hélio, da tabela A.4, temos k=1,66 e na saída:
-
Além disso, temos:
- Daí, calculamos a velocidade da saída e também a massa específica, para daí, encontrar a vazão mássica:
- Então a faixa de pressões no recipiente para a qual a vazão em massa será máxima é:
Também poderíamos calcular sendo e usar a formula do fluxo de massa máximo, equação 9.46, para calcular o fluxo de massa da garganta, também =0,0184kg/s.
Passo 2
Este fluxo obstruído persiste até a condição de saída subsônica isentrópica:
Sendo k=1,66, obtemos:
Daí: