Enunciado

Um tubo com comprimento de 12,19   m possui seção de 0,6096   m por 0,6096   m . Ar entra a M 1   =   3,0   e sai a M 2   =   1,7 , com T 2   =   280   K e p 2   =   785,73   k P a . Determine as condições de estagnação e estática na entrada. Qual é o fator de atrito para o tubo?

Passo 1

Fala aí, galera. Vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Primeiramente, a partir da entrada do número Mach, podemos calcular:

p 01 p 1 = 36,7327

T 01 T 1 = 2,8

p 1 p * = 0,2182

T 1 T * = 0,4286

f L 1 D = 0,52216

A partir do número Mach de saída, podemos calcular:

p 2 p * = 0,5130

T 2 T * = 0,7605

f L 2 D = 0,20780

Como conhecemos as condições estáticas em 2, podemos encontrar a pressão e a temperatura críticas:

p * = 1478 , 23 k P a

T * = 365,27 K

Portanto, as condições estáticas na entrada do duto são:

p 1 = 322,67 k P a

T 1 = 156,66 K

E das relações isentrópicas podemos encontrar condições de estagnação:

p 01 = 11852 k P a

T 01 = 438,33 K

Para encontrar o fator de atrito do duto, primeiro precisamos do comprimento de atrito:

f L 1 - 2 D = 0,31436

A área e o perímetro do duto são:

A = 0,37 m 2

P = 2,43 m

Portanto, isolando o fator de fricção:

f = 0,01572

Resposta

p 1 = 322,67 k P a

T 1 = 156,66 K

p 01 = 11852 k P a

T 01 = 438,33 K

f = 0,01572

Ver Outros Exercícios desse livro