Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 80
O processo de combustão em um motor a jato é modelado como uma simples adição de calor para o ar em um duto sem atrito. Considere isso em um combustor, com escoamento de ar na taxa de 0,045 kg/s. No ponto 1, as condições são , = 315,6°C e = 48 kPa. A jusante, no ponto 2, as condições são = 0,9, = 1032°C e = 28,3 kPa. Compare as temperaturas de estagnação nos pontos 1 e 2, e explique o resultado. Calcule a taxa de adição para o escoamento. Calcule as pressões de estagnação nos pontos 1 e 2. Esse processo poderia ser isentrópico, ou não? Justifique sua resposta calculando a variação de entropia entre os pontos 1 e 2. Mostre os pontos de estado estático e de estagnação em um diagrama Ts.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem ?
Primeiro, vamos relembrar as equações de estagnação pela razão de pressão e temperatura isentrópica:
Consideremos:
Obs: Propriedades do ar (Tabela A.6). ;
Passo 2
Para a temperatura de estagnação:
Como estamos modelando a adição de calor, a temperatura de estagnação deve aumentar:
Passo 3
A pressão de estagnação pode ser calculada:
A alteração da entropia se dá por:
A entropia aumenta porque o calor está sendo adicionado.
Resposta
Diagrama Ts:
