Enunciado

Trace um gráfico da diferença percentual entre a massa específica no ponto de estagnação e a massa específica em um local onde o número de Mach é M, de um escoamento compressível, para números de Mach entre 0,05 e 0,95. Determine os números de Mach nos quais a diferença é de 1%, 5% e 10%.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem ?

Consideremos:

R = 286,9 J K g K         c p = 1004     k = 1,4   |    

As propriedades do ar são provenientes da Tabela A.6 .

Vamos relembrar a equação de estagnação para massa específica:

ρ 0 ρ = 1 + k - 1 2 M 2 1 k - 1

Como o problema pede a diferença percentual entre a massa específica no ponto de estagnação e a massa específica em um local onde o número de Mach é M, usamos:

Δ ρ ρ 0 = ρ 0 - ρ ρ 0

Deixando tudo em uma só equação:

Δ ρ ρ 0 = 1 - 1 + k - 1 2 M 2 1 1 - k

Resposta

Podemos agora relacionar a variação do número de Mach com diferença percentual entre a massa específica no ponto de estagnação e a massa específica em um local onde o número de Mach é M. Vamos precisar do auxílio do excel para a inserção de tabelas e gráficos. Assim ficando:

Assim, o gráfico fica:

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