Velocidade de saída dada o número de Mach e a temperatura de saída Calculadora

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Propulsão de foguete

Componentes da turbina a gás

Jato-Propulsão

Termodinâmica e Equações Governantes

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✖O número Mach é uma quantidade adimensional que representa a razão entre a velocidade do fluxo além de um limite e a velocidade local do som.ⓘ Número Mach [M]			+10% -10%
✖A razão de calor específico de um gás é a razão entre o calor específico do gás a uma pressão constante e seu calor específico a um volume constante.ⓘ Razão de calor específica [Y]			+10% -10%
✖Massa molar é a massa de uma determinada substância dividida pela quantidade de substância.ⓘ Massa molar [M_molar]			+10% -10%
✖A temperatura de saída é o grau de medida de calor na saída do sistema.ⓘ Temperatura de saída [T_exit]			+10% -10%

✖Velocidade de saída é a velocidade na qual os gases de exaustão saem do bocal primário de um sistema de propulsão, como um foguete ou motor a jato.ⓘ Velocidade de saída dada o número de Mach e a temperatura de saída [C_j]

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Fórmula

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Velocidade de saída dada o número de Mach e a temperatura de saída

Fórmula

`"C"_{"j"} = "M"*sqrt("Y"*"[R]"/"M"_{"molar"}*"T"_{"exit"})`

Exemplo

`"118.0019m/s"="1.4"*sqrt("1.392758"*"[R]"/"44.01g/mol"*"27K")`

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Velocidade de saída dada o número de Mach e a temperatura de saída Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Velocidade de saída = Número Mach*sqrt(Razão de calor específica*[R]/Massa molar*Temperatura de saída)
C_j = M*sqrt(Y*[R]/M_molar*T_exit)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 5 Variáveis

Constantes Usadas

[R] - Constante de gás universal Valor considerado como 8.31446261815324

Funções usadas

sqrt - Uma função de raiz quadrada é uma função que recebe um número não negativo como entrada e retorna a raiz quadrada do número de entrada fornecido., sqrt(Number)

Variáveis Usadas

Velocidade de saída - (Medido em Metro por segundo) - Velocidade de saída é a velocidade na qual os gases de exaustão saem do bocal primário de um sistema de propulsão, como um foguete ou motor a jato.
Número Mach - O número Mach é uma quantidade adimensional que representa a razão entre a velocidade do fluxo além de um limite e a velocidade local do som.
Razão de calor específica - A razão de calor específico de um gás é a razão entre o calor específico do gás a uma pressão constante e seu calor específico a um volume constante.
Massa molar - (Medido em Quilograma por Mole) - Massa molar é a massa de uma determinada substância dividida pela quantidade de substância.
Temperatura de saída - (Medido em Kelvin) - A temperatura de saída é o grau de medida de calor na saída do sistema.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Número Mach: 1.4 --> Nenhuma conversão necessária
Razão de calor específica: 1.392758 --> Nenhuma conversão necessária
Massa molar: 44.01 Grama por mole --> 0.04401 Quilograma por Mole (Verifique a conversão aqui)
Temperatura de saída: 27 Kelvin --> 27 Kelvin Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

C_j = M*sqrt(Y*[R]/M_molar*T_exit) --> 1.4*sqrt(1.392758*[R]/0.04401*27)

Avaliando ... ...

C_j = 118.001942588727

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

118.001942588727 Metro por segundo --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

118.001942588727 ≈ 118.0019 Metro por segundo <-- Velocidade de saída

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Shreyash

Instituto de Tecnologia Rajiv Gandhi (RGIT), Mumbai

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Verificado por Akshat Nama

Instituto Indiano de Tecnologia da Informação, Design e Fabricação (IIITDM), Jabalpur

Akshat Nama verificou esta calculadora e mais 10+ calculadoras!

< 14 Propulsão de foguete Calculadoras

Taxa de fluxo de massa através do motor

Vai Taxa de fluxo de massa = Número Mach*Área*Pressão total*sqrt(Razão de calor específica*Massa molar/(Temperatura total*[R]))*(1+(Razão de calor específica-1)* Número Mach^2/2)^(-(Razão de calor específica+1)/(2*Razão de calor específica-2))

Taxa de área compressível

Vai Proporção de área = ((Razão de calor específica+1)/2)^(-(Razão de calor específica+1)/(2*Razão de calor específica-2))*((1+(Razão de calor específica-1)/2*Número Mach^2)^((Razão de calor específica+1)/(2*Razão de calor específica-2)))/Número Mach

Velocidade de saída dada a massa molar

Vai Velocidade de saída = sqrt(((2*Temperatura da Câmara*[R]*Razão de calor específica)/(Massa molar)/(Razão de calor específica-1))*(1-(Pressão de saída/Pressão da Câmara)^(1-1/Razão de calor específica)))

Velocidade de saída dada a capacidade térmica específica molar

Vai Velocidade de saída = sqrt(2*Temperatura total*Capacidade térmica específica molar a pressão constante*(1-(Pressão de saída/Pressão da Câmara)^(1-1/Razão de calor específica)))

Pressão de saída do foguete

Vai Pressão de saída = Pressão da Câmara*((1+(Razão de calor específica-1)/2*Número Mach^2)^-(Razão de calor específica/(Razão de calor específica-1)))

Velocidade de saída dada o número de Mach e a temperatura de saída

Vai Velocidade de saída = Número Mach*sqrt(Razão de calor específica*[R]/Massa molar*Temperatura de saída)

Temperatura de saída do foguete

Vai Temperatura de saída = Temperatura da Câmara*(1+(Razão de calor específica-1)/2*Número Mach^2)^-1

Potência necessária para produzir a velocidade do jato de exaustão dada a massa do foguete e a aceleração

Vai Potência Necessária = (Massa de Foguete*Aceleração*Velocidade efetiva de exaustão)/2

Impulso Total

Vai Impulso total = int(Impulso,x,Hora inicial,Hora final)

Potência necessária para produzir a velocidade do jato de exaustão

Vai Potência Necessária = 1/2*Taxa de fluxo de massa*Velocidade de saída^2

Empuxo dada velocidade de escape e taxa de fluxo de massa

Vai Impulso = Taxa de fluxo de massa*Velocidade de saída