A large tank, at 400 kPa and 450 K, supplies air to a

converging-diverging nozzle of throat area 4 cm2 and exit

area 5 cm2. For what range of back pressures will the flow

(a) be entirely subsonic; (b) have a shock wave inside

the nozzle; (c) have oblique shocks outside the exit; and

(d) have supersonic expansion waves outside the exit?

Escreva a equação para calcular a pressão.

Aqui, é a pressão. Substitua para e para .

Assim, a faixa de contrapressões será o fluxo inteiramente subsônico é .

b) Calcule a faixa de contrapressões se o fluxo tiver uma onda de choque dentro do bocal.

Haverá um choque dentro do bocal se a contrapressão for maior do que um choque na saída, que é a condição na Fig. .

Considere a tabela B-1

Substitua para .

Para um choque normal

Substitua para .

Assim, os requisitos do par B são satisfeitos se .

c) Calcule a faixa de contrapressões se o fluxo tiver choques oblíquos fora da saída.

Use a pressão de saída (isentrópica, pré-choque), condição na Fig. 9.12: Qualquer coisa acima disso, e abaixo da condição de choque normal de saída, causará choques oblíquos fora da saída

Portanto, os requisitos do par são satisfeitos se .

d) Calcule a faixa de contrapressões se o fluxo tiver ondas de expansão supersônicas fora da saída. Abaixo da condição na Fig. causará ondas de expansão fora do plano de saída

Portanto, os requisitos do par são satisfeitos se