Enunciado

Usando o software EES (ou outro), determine o formato de um bocal convergente-divergente para o ar, para uma vazão mássica de 3 k g s e condições de estagnação da entrada de 1400 kPa e 200°C. Suponha que o fluxo seja isentrópico. Repita os cálculos para incrementos de pressão de 50 kPa cai para uma pressão de saída de 100 kPa. Plote o bocal em escala. Além disso, calcule e plote o número Mach ao longo do bico.

Passo 1

Esta aqui parece ser cabulosa, mas não !! Vamos precisar de um software que pode ser o EES ou um mais simples, como o Excel também serve !!

Primeira coisa, queremos plotar o bocal em escala, então faremos um gráfico da área de saída em função da pressão de estagnação P 0 !

E o problema também pediu para colocar o número Mach aí nesse meio, certo?

Então vamos ver as fórmulas:

A 2 = m ˙ ρ V

ρ = P R T

V = 2 c p T 0 - T

M a = V k R T

T = T 0 P P 0 k - 1 k  

O problema já nos disse que:

T 0 = 1400 × 10 3 P a

m ˙ = 3 k g s

T 0 = 200 ° C + 273 = 473   K

E tabelado para o ar:

k = 1,4

c p = 1005 J k g K

R = 287 J k g K

Usando o software:

Olha que lega esse Çengel, ele já até de deu quais as equações você precisa !!

Então nós vamos lançar estas equações no EES, ou até mesmo no Excel e assim você obtém os valores M a 1 de 1,0 até !

Bora então?

Plotando os gráficos:

De boa, não foi?!

Resposta

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