Calculadora de Escoamento Isentrópico (Número de Mach, Propriedades Estáticas e de Estagnação)

O que faz esta ferramenta

A baixa velocidade um gás quase não muda de densidade, mas perto e acima de Mach 0,3 a compressão deixa de ser desprezável, e a pressão e a temperatura de estagnação (totais), os valores que o gás atingiria se fosse travado sem perdas, são a referência para o resto. A Mach 1 a temperatura estática desceu para cerca de 83 % do valor de estagnação no ar, e a pressão para cerca de 53 %. A razão de áreas mostra porque é que uma tubeira tem de estreitar e depois alargar para ir a velocidade supersónica: para cada área há um número de Mach subsónico e outro supersónico, e a garganta é onde o escoamento atinge Mach 1.

Fórmula

T₀ ÷ T = 1 + (γ−1)/2 · M² · p₀ ÷ p = (T₀ ÷ T)^(γ/(γ−1)) · v = M √(γ R T) · A ÷ A* = (1/M) [ (2/(γ+1)) (1 + (γ−1)/2 · M²) ]^((γ+1)/(2(γ−1)))

Variáveis

Exemplo resolvido

Limitações

• A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
• Misturar unidades é a causa de erro mais comum. Converta todos os valores para as unidades indicadas ao lado de cada campo antes de calcular.