Questões sobre Área: Propulsão Hipersônica

• A.

  Número de Reynolds, Re, número de Prandtl, Pr, e número de Lewis, Le.

• B.

  Número de Reynolds, Re, número de Nusselt, Nu, e número de Lewis, Le.

• C.

  Número de Reynolds, Re, número de Prandtl, Pr, e número de Damköhler, Da.

• D.

  Número de Mach, M, número de Nusselt, Nu, e número de Damköhler, Da.

• E.

  Número de Mach, M, número de Peclet, Pe, e número de Lewis, Le.

Examine as seguintes afirmações sobre uma camada-limite hipersônica laminar sobre uma placa plana.

I. Para escoamentos com altos valores do número de Mach, a hipótese de que a pressão seja constante na direção normal através da camada-limite não é sempre válida.

II. A espessura da camada-limite varia linearmente com o número de Mach no escoamento livre.

III. A espessura da camada-limite diminui com o efeito de “parede fria” (cold wall).

A condição de parede fria corresponde a T_w < T_aw, onde T_w é a temperatura da placa plana, e T_aw é, por definição, a temperatura da placa plana na condição de fluxo de calor nulo para a placa, q_w = 0.

Sobre as afirmações, pode-se dizer que está correto o contido em:

• A.

  I, apenas

• B.

  I e II, apenas.

• C.

  I e III, apenas.

• D.

  II e III, apenas.

• E.

  I, II e III.

• A.

  o fluxo de calor q para a superfície da cápsula aumentará, o afastamento da onda de choque Δ diminuirá, e a força de arrasto F_D sobre a cápsula diminuirá.

• B.

  o fluxo de calor q para a superfície da cápsula diminuirá, o afastamento da onda de choque Δ diminuirá, e a força de arrasto F_D sobre a cápsula aumentará.

• C.

  o fluxo de calor q para a superfície da cápsula aumentará, o afastamento da onda de choque Δ aumentará, e a força de arrasto F_D sobre a cápsula diminuirá.

• D.

  o fluxo de calor q para a superfície da cápsula aumentará, o afastamento da onda de choque Δ diminuirá, e a força de arrasto F_D sobre a cápsula aumentará.

• E.

  o fluxo de calor q para a superfície da cápsula diminuirá, o afastamento da onda de choque Δ aumentará, e a força de arrasto F_D sobre a cápsula diminuirá.

• A.

  I, apenas.

• B.

  I e II, apenas.

• C.

  I e III, apenas.

• D.

  II e III, apenas.

• E.

  I, II e III.

• A.

  

• B.

  

• C.

  

• D.

  

• E.

  

Altas entalpias de estagnação estão associadas a ondas de choques com grandes intensidades (p₂ /p₁) e altos números de Mach (M_s).

Ondas de choque com grandes intensidades no tubo de choque podem ser obtidas:

I. aumentando-se a razão de pressões através do diafragma, p₄ /p₁.

II. utilizando-se um gás com baixo peso molecular na câmara de alta pressão.

III. aumentando-se a temperatura do gás na câmara de alta pressão, T₄ > T₁.

Sobre estas afirmações, está correto o contido em:

• A.

  I, apenas.

• B.

  I e II, apenas.

• C.

  I e III, apenas.

• D.

  II e III, apenas.

• E.

  I, II e III.

Assinale a alternativa que representa a distribuição de pressão no tubo de choque para o caso t > 0.

• A.

  

• B.

  

• C.

  

• D.

  

• E.

  

Com relação às propriedades (velocidade, u, massa específica, ρ, temperatura estática, T, e entropia, s) da região 2 em relação à região 3, pode-se afirmar que:

• A.

  

• B.

  

• C.

  

• D.

  

• E.

  

Gases a alta temperatura estão presentes em várias aplicações de interesse prático. Por exemplo, no escoamento ao redor de veículos hipersônicos na reentrada atmosférica, em túnel de choque hipersônico, entre outros. Em tais exemplos, a temperatura dos gases pode atingir ao redor de 11 000 K em determinadas regiões do escoamento. Certamente, algumas características de fenômenos físicos presentes em gases a alta temperatura diferem daquelas em gases a baixa temperatura.

Considere as seguintes afirmações sobre algumas dessas características.

I. As equações que descrevem os princípios de conservação (massa, momentum linear e energia) para escoamentos de gases a alta temperatura diferem daquelas para gases a baixa temperatura.

II. Para gases a alta temperatura, o processo de transferência de calor por radiação se torna importante.

III. As propriedades de transporte (viscosidade μ, condutividade térmica k), bem como a razão de calor específico γ, para gases a alta temperatura diferem daquelas para gases a baixa temperatura.

Sobre as afirmações, pode-se dizer que está correto o contido em

• A.

  I, apenas.

• B.

  I e II, apenas.

• C.

  I e III, apenas.

• D.

  II e III, apenas.

• E.

  I, II e III.

Considere uma simulação computacional das equações de Euler transientes e tridimensionais do escoamento hipersônico ao redor de um aerofólio. O escoamento livre que incide sobre esse aerofólio é unidirecional, e o domínio utilizado na simulação é finito e truncado. Logo, podemos definir contornos de entrada e saída normais a esta direção principal do escoamento. Em cada um desses contornos, existe um número finito de condições de contorno que precisam ser fornecidas pelo usuário, pois representam informações provenientes de fora do domínio simulado. O restante das condições de contorno necessárias para cada contorno devem ser calculadas utilizando informações provenientes de dentro do domínio simulado. Na simulação em questão, o número de condições de contorno que deve ser imposto pelo usuário nos contornos de entrada e saída, respectivamente, é:

• A.

  0 e 5.

• B.

  1 e 4.

• C.

  2 e 2.

• D.

  4 e 1.

• E.

  5 e 0.