Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 85
Qual deve ser a contrapressão do Prob. 17–84 para que um choque normal ocorra em um local onde a área de seção transversal seja o dobro da área da garganta?
Passo 1
Vamos lá! A questão nos afirma que o ar entra num bico convergente-divergente num estado especificado. A contrapressão necessária que produz um choque normal no plano de saída deve ser determinada para a geometria do bico especificada.
Podemos representar como,
Assumindo que:
- O ar é um gás ideal.
- O fluxo através do bico é constante, unidimensional e isentrópico antes que o choque ocorra.
Passo 2
Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. Desse modo temos que
a pressão de entrada de estagnação neste caso é idêntica à pressão de entrada, uma vez que a velocidade de entrada é insignificante. Desde que o fluxo antes do choque seja isentrópico,
Passo 3
Certo! É especificado que . Da Tabela A-32, o número de Mach e a razão de pressão que corresponde a esta razão de área são e . A razão de pressão ao longo do choque para este valor é, da Tabela A-33, . Assim, a contrapressão, que é igual à pressão estática na saída do bico, deve ser
Note que, também podemos resolver este problema usando as relações de fluxo compressivo e funções de choque normais. Os resultados seriam idênticos.