Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 194
Ar com um número de Mach inicial de e condições estáticas de e é girado em um ângulo de . O choque resultante no canto é refletido a partir da parede oposta, girando o escoamento de volta em um ângulo de para sua direção original. Calcule a pressão, a temperatura e o número de Mach após as ondas de choque inicial e refletida.
Passo 1
Fala aí galera, vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Para encontrar o ângulo de choque, precisamos iterar o ângulo de choque até correspondermos ao ângulo de deflexão, que é uma função do número Mach, taxa de calor específica e ângulo de choque. Pela primeira vez:
Os números Mach pré-choque normais e paralelos à onda são:
O número Mach pós-choque normal para a onda é:
As razões de pressão e temperatura através da onda de choque são:
Portanto, a pressão e a temperatura pós-choque são:
Como o componente paralelo da velocidade é preservado através do choque e o número Mach está relacionado à raiz quadrada da temperatura, a nova componete paraleta do número Mach é dada por:
Portanto, o número Mach após a primeira onda de choque é:
Passo 2
Para o segundo choque, vamos repetir o processo. Temos:
Os números Mach pré-choque normais e paralelos à onda são:
O número Mach pós-choque normal para a onda é:
As razões de pressão e temperatura através da onda de choque são:
Portanto, a pressão e a temperatura pós-choque são:
Como o componente paralelo da velocidade é preservado através do choque e o número Mach está relacionado à raiz quadrada da temperatura, a nova componete paraleta do número Mach é dada por:
Portanto, o número Mach após a primeira onda de choque é: