Enunciado

Vimos muitos exemplos no Capítulo 7 sobre a substituição de fluidos de trabalho, visando facilitar alcançar a similaridade entre modelos e protótipos. Descreva os efeitos de testes em um compressor usando hélio como fluido de trabalho, considerando os parâmetros adimensionais e dimensionais que discutimos para máquinas de escoamento compressível.

Passo 1

Beleza! Para analisar o caso onde mudamos o fluido de trabalho, precisamos trabalhar com grupos adimensionais e dimensionais que contenham características específicas do fluido, como a constante de gás, densidade e calor específico. Então, dentre os grupos apresentados, podemos olhar para alguns deles, como:

Δ h 0 N D 2 ,   η , P ρ 01 N 3 D 5 = f m ˙ ρ 01 N D 3 , ρ 01 N D 2 μ , N D c 01 , k

Passo 2

Esses grupos adimensionais podem ser analisar, então, ao trocar ar por hélio, temos aumento na constante dos gases R e no calor específico k . Então, para uma mesma pressão de entrada, temperatura e sem alterar a geometria da tubulação, teríamos uma diminuição da densidade e um aumento na velocidade do som.

Passo 3

Logo, teríamos uma menor vazão mássica no sistema, mas uma velocidade de operação maior. No entanto, antes de trocar os fluidos de trabalho para um sistema, devemos nos lembrar que os gráficos de eficiência foram construídos com um fluido em específico, então o correto seria construir gráficos empiricamente para cada caso.

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