Os principais componentes de uma turbina a gás são o compressor, a câmara de combustão, a turbina e o exaustor. O conjunto atua sob a Terceira Lei de Newton, que relaciona o deslocamento que a força propulsora efetua da massa através da aceleração das partículas.
Ar (M=28,97 g/mol) se expande em uma turbina de 10 bar, 800k até 1 bar e 450k. A velocidade na entrada é pequena, comparada com a velocidade na saída, cujo o valor é 100 m/s. A turbina opera em regime permanente e desenvolve uma potência de 220kw. A transferência de calor entre a turbina e sua vizinhança, juntamente com os efeitos da energia potencial é desprezível. Calcule a vazão massica do ar bem como a área de saída.
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A vazão em massa de combustível utilizada na turbina é de 2,5 kg/s.
Para o cálculo da questão é necessário realizar a multiplicação da área, da massa e da velocidade final subtraída da multiplicação da área, da massa e da velocidade inicial, ou seja:
Sf x Af x Vf - Si x Ai x Vi =
(0,515) x (0,558) [(2021) x (1000/3600)] - (0,736) x (0,8) x [(971) x (1000/3600)] = 2,5 kg/s
A vazão em massa de fluido (combustível, por exemplo), é uma importante grandeza de medida em diversas áreas e muito aplicada na aviação.
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