proyecto tobera convergente

Velocidad, temperatura y presión
del fluido en la tobera



Se analizará con una serie de ecuaciones la magnitud de los parámetros en un fluido dentro de una tobera convergente, que en estecaso es la velocidad de salida del aire, la temperatura final del fluido y su presión final con ciertas condiciones iniciales, en este modelo de análisis matemático será idealizado para mejor desarrollodel problema.

Introducción
Gustav de Laval estudió el flujo supersónico en toberas y resolvió el problema de aceleración máxima dentro de la tobera llegando al diseño de toberas con secciónconvergente-divergente en las que se logra un flujo sónico M = 1 (M = número de Mach) en la garganta para posteriormente expandir la tobera y lograr flujos supersónicos M > 1.Estas toberas deben tener unaexpansión adecuada para evitar la generación de ondas de choque o de contracción dentro del flujo.
La tobera es la encargada de convertir energías, adaptando las presiones y velocidades de los gaseseyectados. Son de uso común a régimen de vuelo subsónico (M1). En el caso supersónico se hace necesaria la existencia de un sistema de ondas de choque al inicio del difusor de entrada para decelerar elfluido y así producirse la combustión en condiciones óptimas. La ley de la conservación de la energía se encarga de aumentar la velocidad en el cono de salida, no por cumplimiento de la dinámica defluidos, ya que aquí aparecen como compresibles, sino por la conservación del producto «Velocidad x Temperatura».
Condiciones iniciales
Si la descarga del fluido se realiza dentro de una toberaconvergente entonces diremos que:
P1 > P2 ; V1 < V2 ; M1 < M2
Tomando M2 máximo = 1 ;

Idealmente las transformaciones del fluido en una tobera cumplirían las siguientes condiciones:
Sonadiabáticas esto quiere decir que hay una transmisión de calor del fluido a la tobera o al exterior.
También son isoentropicas significando que se trataría de un proceso reversible, sin perdida alguna....