Enunciado

Um escoamento isentrópico unidimensional de ar tem as seguintes propriedades em uma seção em que a área é 53   c m 2 : p = 12   k P a ,   ρ = 0,182 k g m 3 ,   V = 760   m / s . Determine (a) a área da garganta, (b) a temperatura de estagnação e (c) a vazão em massa.

Passo 1

Bora lá!

Simbora, já conseguimos calcular o fluxo mássico, vê só:

m ˙ = ρ A V = 0,182 k g m 3 0,0053   m 3 760 m s = 0,733 k g s

Para o ar k = 1,4   e   R = 287   J / k g K , assim:

T = p ρ R = 12000   P a 0,182 k g m 3 287 J k g K = 230   K

Tendo a = k R T , temos:

M a = V a = 760 m s 1,4 287 J k g K 230   K = 2,50

Com isso,

T 0 = T 1 + 0,2 M a 2 = 230   K 1 + 0,2 2,50 2 = 518   K

Também,

A A * = 1 + 0,2 M a 2 3 1,728 M a = 1 + 0,2 2,5 2 3 1,728 2,50 = 2,64

A * = 0,0053 2,64 = 0,0020   m 2

Resposta

  1. 0,0020   m 2
  2. 518   K
  3. 0,733 kg/s
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