Enunciado

Ar a 150   p s i a e 100   ° F com uma velocidade baixa entra em um bocal convergente-divergente de um túnel de vento supersônico. A área de fluxo da seção de teste é igual à área de saída do bocal, ou seja, 5   p é s 2 . Calcule a pressão, temperatura, velocidade e vazão mássica na seção teste para um número de Mach igual a 2 . Explique por que o ar deve ser muito seco para essa aplicação.

Passo 1

Vamos lá! O ar entra num bico convergente a uma temperatura e pressão especificadas com baixa velocidade. A pressão, temperatura, velocidade e caudal de massa devem ser calculados na secção de ensaio especificada.

Passo 2

As propriedades de estagnação neste caso são idênticas às propriedades de entrada, uma vez que a velocidade de entrada é insignificante. Elas permanecem constantes em todo o bico, uma vez que o fluxo é isentrópico.

E,

Logo,

Passo 3

A velocidade de saída do bico pode ser determinada a partir de V e = M a e c e , onde c e é a velocidade do som nas condições de saída,

Portanto,

Resposta

T e = 311   R

P e = 19.1   p s i a

V e = 1730   p e s / s

m = 1440   l b m / s

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