Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 45
Octano líquido a atm entra em uma cámara de combustāo que opera em regime permanente e queima completamente com de ar scco excesso entrando a atm. , produtos saem a . Determine o empuxo produzido pelo motor
Passo 1
O volume de controle mostrado na figura a seguir opera no estado atual com As cinéticas entradas do ar que entram podem ser desprezadas. A energia potencial pode ser totalmente descartadas. Sendo que 3,76 mols de N2 de cada mol de O2 no modelo é aplicável ao ar de combustão e aos produtos de combustão.
A combustão completa de C8H18 com a quantidade teórica de ar é descrita
(1)
Um equilíbrio da taxa de energia em estado estacionário reduz para dar
Passo 2
onde em denota uma taxa de fluxo molar m é a taxa de fluxo de massa dos produtos de saída:
(3)
Dividindo ao longo da taxa de fluxo molar do combustível e resolvendo para
Com e note que
Com os dados dos gases ideais
Passo 3
Resolvendo para √3, e introduzindo fatores de conversão apropriados
Com base no transferência de momento associado ao combustível e ao combustão do ar de entrada, a Eq.9.31 fornece a magnitude da força resultante com a direção $x agindo no controle de volume
(4)
Em que
A partir da equação de reação, a razão combustível-ar em uma base de massa
FA = =
Consequentemente, eq 4 dá
Resposta
o empuxo produzido pelo motor