As câmaras de combustão de muitas turbinas a jato são resfriadas com um escoamento externo de ar. O ar de resfriamento é misturado com o gás efluente da câmara de combustão e é encaminhado ao bocal de propulsão. Considere que 2   k g / s de ar a 2000   K e 500   k P a (proveniente da turbina) são misturados com 1,5   k g / s   d e   a r   a   500   K   e   500   k P a (proveniente do resfriamento da câmara). Determine a temperatura na seção de alimentação do bocal de propulsão utilizando o calor específico apresentado na Tab. A.5. Admita que o processo de mistura é adiabático.

Passo 1

Neste exercício, temos um sistema com duas entradas e uma saída. Queremos temperatura na seção de alimentação do bocal.

Temos a seguinte equação de energia para o nosso exercício:

m ˙ 3 h 3 = m ˙ 1 h 1 + m ˙ 2 h 2

Pela equação da continuidade, sabemos que:

m ˙ 1 + m ˙ 2 = m ˙ 3

Podemos aproximar o nosso sistema para:

T 3 = m ˙ 1 T 1 + m ˙ 2 T 2 m ˙ 1 + m ˙ 2

Agora é só calcular:

T 3 = 2 2000 + 1,5 ( 500 ) 3,5

T 3 = 1357   K

Resposta

T 3 = 1357   K

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