Question

un difusor adiabatico se emplea para reducir la velocidad de una corriente de aire de 250 a 40 m/s, las condiciones de entrada son 0.1 MPa y 400°. Determine el area de salida para que el gasto masico sea de 7kg/s r la Pr sea 0.12 MPa

se los agradeceria

Answer 1

El área de salida para que el gasto másico sea de 7 kg /seg  es de 0.2762m .          

                                                   

Para resolver el ejercicio se procede a determinar el área de salida para  que el gasto másico sea de 7 Kg/seg a la presión de 0.12 MPa, de la siguiente manera :                                                                                                                                                          

   V1 = 250 m/seg

   P1 = 0.1 MPa = 100 KPa

   T1 = 400ºC

    V2 = 40 m/seg

                            .

    flujo másico : m = 7 Kg/seg

     Pr = P2 = 0.12 MPa = 120 KPa

    La entalpía de entrada: h1 = 681.14 KJ/Kg , y para calcular la entalpía h2 se realiza mediante la siguiente ecuación :

                     .     .         .                .

   dEvc/dt = Q +W + ∑me*е - ∑ms*s

  Pero, para un difusor en estado estacionario tenemos:

                                         .             .

     0    =    0  +     0   + ∑me*e  -∑ms*s

Para el caso de la tobera :

    e  = h2 = h1  - ( V2² -V1² ) / 2

    e =  h2 = 681.14 KJ/Kg - ( ( 40m/seg )²- ( 250 m/seg )² )/2

    e = h2 = 711.59 KJ/Kg  

   Con este valor la temperatura correspondiente es T2 =  660 ºK y el volumen específico v2 viene dado por:

    v2 = R *T2 /( Pm *P2 )

     v2 = ( 8.314 KPa*m3/kmol*ºK * 660ºK )/( 28.97 Kg/Kmol*120 KPa)

    v2 = 1.57843 m³/Kg

   Entonces, el área A2  está dada por :

                 .

      A2 = m2*v2/V2

      A2 = 7 Kg/seg * 1.57843 m³/Kg /40 m/seg

      A2 = 0.2762 m²