Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 17
17-77C Se afirma que un choque oblicuo se puede analizar
como un choque normal siempre y cuando la componente normal
de velocidad (normal a la superficie de onda de choque)
se use en el análisis. ¿Está usted de acuerdo con esta afirmación?
17-78C Considere flujo supersónico de aire que se acerca
a la nariz de una cuña bidimensional y que experimenta un
choque oblicuo. ¿En qué condiciones se desprende un choque
oblicuo de la nariz de la cuña y forma una onda separada?
¿Cuál es el valor numérico del ángulo de choque de la onda
separada en su parte que está enfrente de la punta de la cuña?
17-79C Considere flujo supersónico que incide sobre la
nariz redondeada de un avión. ¿La onda de choque oblicua
que se forma frente a la nariz será una onda de choque separada
o una onda que toque la nariz de avión? Explique.
17-80C ¿Las relaciones isentrópicas de los gases ideales son
aplicables para flujos que atraviesan a) ondas de choque normales,
b) ondas de choque oblicuas y c) ondas de expansión
de Prandtl-Meyer?
17-81 Entra aire a un choque normal a 18 kPa, 205 K y 740
m/s. Calcule la presión de estancamiento y el número Mach
corriente arriba del choque, así como la presión, la temperatura,
la velocidad, el número de Mach y la presión de estancamiento
corriente abajo del choque.
17-82 Calcule el cambio de entropía a través de la onda normal
de choque del problema 17-81.
Respuesta: 0.218 kJ/kg · K
17-83 Entra aire a una tobera convergente-divergente de un
túnel de viento supersónico a 1 MPa y 300 K con una velocidad
baja. Si ocurre una onda de choque normal en el plano de
salida de la tobera a Ma 2.4, determine la presión, la temperatura,
el número Mach, la velocidad y la presión de estancamiento
después de la onda de choque.
Respuestas: 448 kPa, 284 K, 0.523, 177 m/s, 540 kPa
17-84 Entra aire a una tobera convergente-divergente con
baja velocidad a 2.0 MPa y 100 °C. Si el área de salida de
la tobera es 3.5 veces el área de garganta, ¿cuál debe ser la
contrapresión para producir un choque normal en el plano de
salida de la tobera? Respuesta: 0.661 MPa
17-85 ¿Cuál debe ser la contrapresión en el problema 17-84
para que ocurra un choque normal en la ubicación en donde el
área de sección transversal es dos veces el área de garganta?
17-86 Aire que fluye de manera estacionaria en una tobera
experimenta un choque normal a un número de Mach de Ma
3.2. Si la presión y la temperatura del aire son 58 kPa y
270 K, respectivamente, corriente arriba del choque, calcule
la presión, la temperatura, la velocidad, el número de Mach y la
presión de estancamiento corriente abajo del choque. Compare
estos resultados con los de helio que sufre un choque
normal bajo las mismas condiciones.
17-87 Calcule el cambio de entropía del aire al atravesar la
onda normal de choque del problema 17-86.
17-88E Aire que fluye en una tobera estacionariamente
experimenta un choque normal a un número de
Mach de Ma 2.5. Si la presión y la temperatura del aire
son 10.0 psia y 440.5 R corriente arriba del choque, calcule la
presión, la temperatura, la velocidad, el número de Mach y
la presión de estancamiento corriente abajo del choque. Compare
estos resultados con los obtenidos para helio que sufre un
choque normal en las mismas condiciones.
17-89E Reconsidere el problema 17-88E. Usando el
software EES (u otro), estudie los efectos
tanto para aire como helio que fluyen estacionariamente en
una tobera cuando hay un choque normal a un número de
Mach en el intervalo 2 Ma 1 3.5. Además de la información
solicitada, calcule el cambio de entropía del aire y del
helio en el choque normal. Tabule los resultados en una tabla
paramétrica.
17-90 Para un gas ideal que sufre un choque normal, desarrolle
una relación para V 2 /V 1 en términos de k, Ma 1 y Ma 2 .
17-91 Usando el software EES (u otro), calcule y grafique
el cambio de entropía del aire al atravesar el
choque normal para números de Mach corriente arriba entre
0.5 y 1.5 en incrementos de 0.1. Explique por qué pueden
ocurrir ondas de choque normales sólo para números de Mach
corriente arriba mayores de Ma 1.
17-92 Considere flujo supersónico de aire que se acerca a la
nariz de una cuña bidimensional a un número de Mach de 5.
Usando la figura 17-43, determine el ángulo mínimo de choque
y el máximo ángulo de deflexión que puede tener un choque
oblicuo recto.
17-93E Aire que fluye a 6 psia, 480 R y Ma 1 2.0 se fuerza
a sufrir una compresión al girar 15°. Determine el número de
Mach, la presión y la temperatura del aire después de la compresión.
17-94 Considere el flujo supersónico de aire en condiciones
corriente arriba de 70 kPa, 260 K y un número de Mach de 2.4
que incide sobre una cuña bidimensional de ángulo de 10°. Si
el eje de la cuña está inclinado 25° con respecto a la dirección
de flujo de aire corriente arriba, determine el número de
Mach, la presión y la temperatura corriente abajo en la región
por encima de la cuña.
Respuestas: 3.105, 23.8 kPa, 191 K
Ma 1 2.4
Ma 2
17-95 Reconsidere el problema 17-94. Determine el número
de Mach, la presión y la temperatura corriente abajo en la
región debajo de la cuña para una onda de choque oblicua
fuerte para un número de Mach corriente arriba de 5.
25°
FIGURA P17-94
10°