flujo adiabatico friccionantes

FLUJO ADIABATICO FRICCIONANTE (LINEA DE FANNO)

11.3.2 Flujo de Fanno

Se denomina Flujo de Fanno al flujo de un gas ideal compresible, no isoentropico (s6=cte) y adiabatico en un ducto deseccion constante como el de la figura. La ecuacion de continuidad es:

m˙ = _AV = cte .
VC.
(1) (2)
A A
Q=0
Como A = cte se obtiene
V = cte .

Fig 1.- Curvas de Fanno en el diagrama (T,s)
Comotodo proceso real va ineludiblemente ligado a un aumento de entropía, las curvas de Fanno correspondientes
a un tubo cilíndrico se interrumpirán en los puntos a, b, c... de tal modo, que lavelocidad
límite que el fluido puede alcanzar por su expansión en dicho tubo cilíndrico, será la del sonido.
Si el movimiento es supersónico, el frotamiento da lugar a un aumento de presión, temperatura ydensidad, y a una disminución de la velocidad del número Mach.
Si el movimiento es subsónico, el frotamiento da lugar a un aumento de la velocidad y del número Mach, y a una disminución de la presión,temperatura y densidad.
En ambos casos, el número Mach tiende siempre a la unidad, por lo que es imposible observar el paso de M < 1, a M > 1, y viceversa, al menos de una manera continua.
En eldiagrama (i, s) para cada valor de i y para i0 dada, la forma de las líneas de Fanno no varía,desplazándose paralelas unas a otra a medida que varía la función ϕ. Su tangente vertical coincide,
comosabemos, con M =1, siendo los puntos a, b, c, ... de entropía máxima.
Si el conducto está alimentado por una tobera Laval, el flujo inicialmente puede ser:

- Supersónico ⇒ la velocidad irádisminuyendo a lo largo del conducto
- Subsónico ⇒ la velocidad aumentará a lo largo del conducto

Si se considera que en una cierta parte de la conducción, el flujo es sónico, está claro que aguas arribade esta sección el flujo no habrá alcanzado dichas condiciones sónicas; sin embargo, para la zona aguas abajo de la sección sónica, si el flujo aguas arriba es supersónico se tendrán ondas de choque...