FT2E. Cálculo das propriedades na saída de um escoamento unidimensional com troca de calor utilizando as tabelas.

Ar entra num duto de área de seção constante com M₁=0,2, P₁=1[atm] e $T₁=273[K]. É adicionado na seção 10⁶[J/kg] de calor. Calcule as propriedades na saída da seção de aquecimento. Resolução utilizando as tabelas para escoamento de Rayleigh.

Nesta aula vamos calcular as propriedades do escoamento na saída de um duto de área constante com troca de calor utlizando a tabela para escoamento de Rayleigh e a condição sônica como referência. As hipóteses adotadas são:

1. escoamento unidimensional, não adiabático;
2. regime permanente
3. desprezando efeitos viscosos.

Na aula anterior os cálculos foram efetuados utilizando a condição sônica como referência. Entretanto, o procedimento de solução não ficou significativamente mais simples do que utilizando as equações em função das propriedades na saída e entrada do escoamento.

A grande vantagem da condição sônica é a possibilidade de tabular os dados em função do Mach.

Primeiro obtemos todas as propriedades na entrada do escoamento. Para determinação das condições de estagnação, utiliza-se a tabela para escoamento isoentrópico.

A próxima etapa é obter a temperatura de estagnação na saída e as propriedades sônicas do escoamento, em função do Mach e propriedades na entrada.

Em seguida, calculando a razão entre a temperatura de estagnação na saída e a temperatura de estagnação sônica, podemos obter Mach na saída e as demais razões das propriedades na saída em função das propriedades sônicas, que já foram calculadas.