Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 115
Um túnel de vento supersônico deve ter duas gargantas, com a segunda garganta maior do que a primeira. Explique porque deve ser assim.
Passo 1
Tá legal! A primeira coisa é entender o funcionamento do túnel de vento supersônico. Primeiro, temos a entrada do túnel supersônico, por onde o escoamento entra. A segunda garganta fica na parte do difusor, que é responsável por desacelerar o escoamento que sai do túnel a uma velocidade subsônica pra promover a recompressão e recirculação do escoamento.
Passo 2
Então, a segunda garganta deve ser maior porque não é possível desacelerar o fluido a um número de Mach igual a 1 em um difusor supersônico. Então, mesmo se o escoamento fosse ideal, ou seja, isentrópico, a segunda garganta já teria que ser obrigatoriamente maior que a primeira.
Passo 3
E também, como sabemos, estamos lidando com um escoamento real, ou seja, ele não é isentrópico ao longo do túnel supersônico. Dessa forma, teremos força de atrito reduzindo a pressão de estagnação do escoamento, o que por sua vez reduz a densidade do escoamento. Dessa forma, precisamos de uma área maior para transportar a mesma quantia de massa para uma dada velocidade.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)