Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 91

Um avião a jato está voando a uma altitude de 4.900 m, onde a pressão ambiente é de aproximadamente 55 kPa e a temperatura ambiente é de −18 ° C. A velocidade da aeronave é 280 m / s, a razão de pressão no compressor é 14: 1 e a temperatura máxima do ciclo é 1450 K. Suponha que o fluxo de entrada passe por um difusor para velocidade relativa zero no estado 1. Encontre a temperatura e pressão no estado 1 e a velocidade (em relação à aeronave) do ar deixando o motor a 55 kPa.

Passo 1

EAE GALERINHA, tudo sussa com vocês? Espero que sim! Bora pra cima! Saca só esse gráfico:

Para o ambiente:

Temos também:

Suponha que o ar neste estado seja reversivelmente desacelerado para a velocidade zero e, em seguida, entra no compressor no 1. Logo:

Passo 2

Agora a gente vai entrar na parte do difusor. Da equação da energia:

Da equação 8.32:

Para o bico, a gente vai considerar uma mudança isentrópica. Então usamos a eq. 8.32 e a equação da energia:

Resposta

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Considere um ciclo padrão de ar Brayton ideal, no qual o ar que entra no compressor está a 100k P a e 20° C , e a razão de pressão através do compressor é de 12 : 1 . A temperatura máxima no ciclo é d

Um regenerador ideal é incorporado no ciclo padrão de ar Brayton ideal do Problema 11.34. Determine o rendimento térmico do ciclo com essa modificação.

Considere um ciclo padrão de ar de um motor a jato, operando um ambiente a 280K e 100k P a . O compressor requer uma potência de eixo de 4000k W . O ar entra na turbina no estado 3, a 1600K e 2M P a ,

Repita o Problema 11.53, mas considere calor específico variável. As tabelas de gás ideal, Tabela A.7, são recomendadas para esse cálculo (e o calor específico da Fig. 5.10 para altas temperaturas).

Responda as mesmas três questões do problema precedente, porém usando o calor específico variável (use a Tabela A.7).