It is desired to have an isentropic airfl ow achieve a velocity of 550 m/s at a 6-cm-diameter section where the pressure is 87 kPa and the density 1.3 kg/m3. (a) Is a sonic
throat needed? (b) If so, estimate its diameter, and compute (c) the stagnation temperature and (d ) the mass
flow
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
a) Precisamos calcular o número Mach nesta seção. Calcule a temperatura.
Aqui, é a pressão, é a densidade, e é a constante universal do gás.
Calcule a aceleração.
Aqui, está a constante.
Passo 2
Calcule o número Mach.
Aqui, está a velocidade.
Super sônicoPor isso, a garganta sônica necessária.
Passo 3
b) Calculando o diâmetro
Escreva a equação para calcular a razão de área.
Substituindo valores
Assim, o diâmetro é .
Passo 4
c) Calcular a temperatura de estagnação. Escreva a relação para calcular a temperatura.
Substituindo valores
Assim, a temperatura de estagnação é .
Passo 5
d) Calcular o fluxo de massa. Escreva a equação para calcular a taxa de fluxo de massa.
Substituindo valores
Assim, o fluxo de massa é .
Resposta
a)
b)
c)
d)