Enunciado

107- A temperatura e a pressão dos gases na seção de descarga da câmara de combustão de uma turbina aeronáutica moderna são iguais a 1500   K e 3.2   M P a . Estes gases alimentam o rotor da turbina, que aciona o compressor, e são descarregados na seção de alimentação do bocal de propulsão a 400   k P a e 900   K .

O bocal descarrega os gases no ambiente a 640   K e 80   k P a . Já o compressor é alimentado com ar a 80   k P a e 260   K e descarrega o fluido na câmara de combustão a 3.3   M P a e 780   K .

Determine o trabalho específico do compressor, o da turbina e a velocidade do escoamento na seção de descarga do bocal e da propulsão.

Passo 1

Notou que essa questão não tem desenho? Pois é, você já tá grandinho(a) o suficiente para poder entender essa questão já que você fez as questões anteriores, né?

Desenhando o sistema nós temos:

Escrevendo a entalpia presente no ar nos pontos desenhados pela tabela A . 7 nós teremos:

h 1 = 1635.8   k J / k g

h 2 = 260.32   k J / k g

h 3 = 800.28   k J / k g

h 4 = 933.15   k J / k g

h 5 = 649.53   k J / k g

O trabalho específico feito pelo compressor será:

w c = h 3 - h 2 = 800.28 - 260.32 = 539.36   k J / k g

Isso responde a primeira pergunta

Passo 2

Agora o trabalho específico na turbina

w T = h 1 - h 4 = 1635.8 - 933.15 = 702.65   k J / k g

E isso responde a segunda pergunta

Passo 3

Já o trabalho específico da propulsão é usado plenamente pela velocidade da energia cinética da saída, ou seja:

w = h 4 - h 5 = v 2 2

Já que trabalho específico é energia só que sem a parcela da massa, então:

933.15 - 649.53 = v 2 2

Assim achamos uma velocidade de saída igual a:

v = 753.15   m / s

Não esqueça de multiplicar por 1000 a parcela 933.15 - 649.53 pois esses valores estão em k J

Resposta

trabalho específico do compressor: 539.36   k J / k g

trabalho específico da turbina: 702.65   k J / k g

velocidade da saída do propulsor 753.15   m / s

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