Question

Vapor es acelerado por una tobera que opera en régimen estacionario desde el reposo hasta una velocidad de 154.2 m/s a razón de 3.2 kg/s. Si la temperatura y presión del vapor a la salida de la tobera son de 400°C y 2 MPa, calcule en cm^2 el área de salida de la tobera. Respuesta con precisión de un decimal.

Answer 1

DATOS :

Vapor es acelerado por una tobera que opera en régimen estacionario desde el reposo :

  V1=0 m/seg reposo

   V2 = 154.2 m/seg

    m= 3.2 Kg/seg  flujo másico.

    T2 = 400ºC + 273 = 673º K

    P2 = 2 MPa * 10³ KPa/1 MPa = 2*10³ Kpa

    A2 =? cm²  área de salida de la tobera .

 SOLUCIÓN :

  Para resolver el ejercicio se procede a aplicar las siguientes formulas :

    ρ2 = P2 * Pm /R* T2 = ( 2*10³KPa * 18 Kg/ kg.mol )/( 8.314 KPa*m³/Kg-mol*ºK*673ºK)

       ρ2 = 6.43 Kg/m³

     A2 = m/( ρ2*V2 )= 3.2 Kg/seg /( 6.43 Kg/m³ * 154.2 m/seg )

     A2 = 3.22 *10⁻³ m2* 1*10⁴ cm²/1m² = 32.2 cm²

    A2 = 32.2 cm²