Lista de Exercicios Escoamento Compressivel - Mecanica dos Fluidos

Lista de Exercícios Escoamento Compressível Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia ICET UNIP Campus LimeiraSP Engenharia Mecânica 5º6º semestres Prof Jorbison Portella 1 Um grande reservatório supre de ar k 14 e Rar 287 NmkgK um bocal convergente que descarrega à pressão atmosférica patm 101 kPa Admitindo que o escoamento é reversível e adiabático dentro do bocal determinar Se a pressão no tanque é de 600 kPa abs e a temperatura de 600K qual é a vazão em massa através do bocal se a área de saída é de 129x103 m² 128 kgs 2 Ar escoa isentropicamente em regime permanente através de um bocal com vazão de 100 kgs Numa determinada seção transversal o número de Mach é M 3 a temperatura é 60 C e a pressão absoluta é 15 kPa Determine a velocidade e a área de seção transversal onde T138C Esboce a forma do bocal V2 610 ms A2 0129 m2 3 O ar escoa de um bocal convergente instalado em um reservatório a uma temperatura T0 10 ºC Qual pressão de reservatório é necessária para estabelecer um M 1 no caso de um bocal de 6 cm de diâmetro cuja exaustão ocorre em um ambiente sob pressão atmosférica patm 101 kPa Calcule o fluxo de massa para essa condição 1912 kPa 130 kgs 4 O ar escoa de um reservatório mantido a 20 ºC a uma pressão de 500 kPa absolutos através de um bocal convergentedivergente Os diâmetros de gargalo e saída são de 5 cm e 15 cm Quais os dois valores de pressão de receptor obtidos para M 1 no gargalo caso a escoamento isentrópico seja estabelecido em todo percurso Determine a vazão em massa do escoamento 4985 kPa e 429 kPa 232 kgs 5 Uma tubulação de ar de 25 cm de diâmetro sob uma pressão absoluta de 500 kPa é rompida repentinamente figura A área de saída medida posteriormente é de 30 cm2 Caso um intervalo de 6 minutos tenha decorrido antes que o fluxo de ar a 10 ºC tenha sido interrompido calcule o máximo volume em metros cúbicos de ar perdido 333 m3 6 Um compressor alimenta um reservatório de grandes dimensões em que o ar mantemse constante com uma pressão de 1 MPa abs e uma temperatura de 30 ºC O ar escapa com uma vazão de 030 kgs por um conduto convergente sem trocas de calor e com atrito desprezível Numa seção do conduto a pressão é de 600 kPa abs Determinar a área dessa seção 131 cm2 Dados para o ar k 14 e R 287 m2s2K 7 Um bocal convergentedivergente de seção circular tem a montante um reservatório de grandes dimensões onde o ar tem p 106 Pa abs e T 650 K Sabendo que o escoamento é isentrópico e M 1 na garganta determinar a A pressão a temperatura e a massa específica na garganta 528105 Pa 542 K 34 kgm3 b O diâmetro da garganta para que a vazão em massa seja 34 kgs 0165 m c A temperatura e a velocidade na saída do divergente sabendo que a pressão é 105 Pa abs 338 K 792 ms d A área da seção de saída 410 cm2 8 Num reservatório de grandes dimensões está armazenado ar à pressão de 1 MPa abs e à temperatura de 300 K Para a descarga do ar é instalado um bocal convergentedivergente com área de saída de 20 cm2 e área de garganta de 10 cm2 a A partir de que pressão a jusante a vazão em massa será máxima 094 MPa b Qual seria a outra pressão a jusante que produziria um escoamento totalmente isentrópico com M 1 na garganta 0094 MPa c Qual é a vazão em massa máxima 23 kgs 9 O nitrogênio R 297 m2s2K entra em um difusor com uma pressão de 100 kPa absolutos 100 ºC e um número de Mach igual a 3 O fluxo de massa é de 10 kgs e a velocidade de saída é pequena Desenhe o difusor e então determine a área do gargalo a pressão e a temperatura de saída considerando escoamento isentrópico 00022 m2 3670105 Pa 1044 K v M c p R T c k R T Q v A m v A m V g Lista de Exercícios Escoamento Compressível Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia ICET UNIP Campus LimeiraSP Engenharia Mecânica 5º6º semestres Prof Jorbison Portella Tabela de Escoamento Compressível para o ar Escoamento Isentrópico para k 14