Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 176
Um túnel de vento supersônico é suprido com ar a 25ºC proveniente de um tanque de alta pressão. A temperatura na seção de teste deve ser mantida acima de 0º C para evitar a formação de partículas de gelo. Para isso, o ar proveniente do tanque é aquecido antes de escoar para dentro de um bocal convergente-divergente que alimenta a seção de teste. O aquecimento é feito em um trecho curto de área constante. A potência do aquecedor é . O número de Mach de projeto, na seção de teste do túnel, deve ser 3,0. Avalie a temperatura de estagnação requerida na saída do aquecedor. Calcule a máxima vazão mássica na qual o ar pode ser fornecido para a seção de teste do túnel de vento. Determine a razão de áreas,
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Do problema, sabemos que:
Inicialmente, temos que
Da tabela E.1 (Apêndice E), podemos encontrar as relações entre as pressões estática e de estagnação e temperaturas estática e de estagnação, com base no número de Mach. Portanto, para o número de Mach , temos:
E
E para um :
Passo 2
Da equação da energia:
Assim:
Então, substituindo os valores, temos:
Resposta
Portanto: