calcular a vazão mássica de um compressor alternativo lubrificado monocilíndrico, comprimindo um gás natural com as seguintes características: rota...

Para calcular a vazão mássica de um compressor alternativo lubrificado monocilíndrico, comprimindo um gás natural, é necessário utilizar a equação de vazão mássica: ṁ = Q * ρ Onde: ṁ = vazão mássica (kg/s) Q = vazão volumétrica (m³/s) ρ = densidade do gás (kg/m³) Para calcular a vazão volumétrica, é necessário utilizar a equação de vazão volumétrica: Q = (n * N * Vd) / (60 * RPM) Onde: n = número de cilindros N = eficiência volumétrica Vd = volume de deslocamento (m³) RPM = rotação por minuto Para calcular o volume de deslocamento, é necessário utilizar a equação de volume de deslocamento: Vd = (π/4) * D² * L * n Onde: D = diâmetro do cilindro (m) L = curso do pistão (m) Com as informações fornecidas, podemos calcular a vazão mássica: - Cálculo do volume de deslocamento: D = 13 pol = 0,33 m L = 9 pol = 0,23 m n = 1 (monocilíndrico) Vd = (π/4) * (0,33 m)² * 0,23 m * 1 = 0,008 m³ - Cálculo da vazão volumétrica: RPM = 1200 rpm N = 0,85 (eficiência volumétrica típica para compressores alternativos) Q = (1 * 0,85 * 0,008 m³) / (60 * 1200 rpm) = 9,26 x 10^-6 m³/s - Cálculo da densidade do gás: P = 400 kPa T = 32 °C = 305 K Z = 0,95 (fator de compressibilidade) R = 8,314 J/(mol*K) (constante dos gases) M = 17,50 kg/kmol (peso molecular médio do gás natural) ρ = (P * M) / (Z * R * T) = (400000 Pa * 17,50 kg/kmol) / (0,95 * 8,314 J/(mol*K) * 305 K) = 23,6 kg/m³ - Cálculo da vazão mássica: ṁ = Q * ρ = 9,26 x 10^-6 m³/s * 23,6 kg/m³ = 2,18 x 10^-4 kg/s Portanto, a vazão mássica do compressor é de 2,18 x 10^-4 kg/s.