Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 84
O veículo experimental hipersônico voou a um número de Mach de 9,68 a uma altitude de . Sondas para medir a temperatura e a pressão de estagnação foram colocadas sobre o nariz da aeronave. Uma onda de choque normal ficou na frente destas sondas. Estime a pressão e a temperatura de saturação medidas pelas sondas.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Primeiro, temos que assumir algumas hipóteses:
- Escoamento isoentrópico e uniforme;
- Ar como gás ideal;
Vamos considerar as seguintes equações:
E:
Do enunciado, temos que:
Passo 2
Utilizando as equações acima, podemos encontrar:
Assim, as temperaturas e pressões de estagnação são:
Da segunda equação, temos que:
Passo 3
Agora considerando o choque normal em escoamento abaixo, o número de Mach na saída será:
Assim, trabalhando com a primeira equação, temos que:
A pressão medida pela sonda será:
E como a temperatura de estagnação é constante ao longo do escoamento, a sonda medirá: