工程热力学课后作业答案chapter9.doc

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1、9-1压力为0.1MPa，温度为20℃的空气，分别以100、300、500及1000m/s的速度流动，当被可逆绝热滞止后，问滞止温度及滞止压力各多少？解：h1==1.01×293=296kJ/kgh0=h1+当c=100m/s时：h0=301kJ/kg，T0＝＝298K，＝0.106MPa当c=300m/s时：h0=341kJ/kg，T0＝337.6K，p0=0.158MPa当c=500m/s时：h0=421kJ/kg，T0＝416.8K，p0=0.33MPa当c=1000m/s时：h0=796kJ/kg，T0＝788.1K，p0=0.308MPa9-2质量流量

2、kg/s的空气在喷管内作定熵流动，在截面1-1处测得参数值p1=0.3MPa，t1＝200℃，c1=20m/s。在截面2-2处测得参数值p2＝0.2MPa。求2-2截面处的喷管截面积。解：0.1584>0.2MPa采用渐缩喷管。c1=20m/s较小忽略。因此2-2截面处是临界点421K0.6m3/kg323m/s0.00185m39-3渐缩喷管进口空气的压力p1=2.53MPa，t1＝80℃，c1=50m/s。喷管背压pb=1.5MPa。求喷管出口的气流速度c2，状态参数v2、t2。如喷管出口截面积f2=1cm2，求质量流量。解:2.53=1.33<1.5MPa

3、没有到临界。滞止温度：＝354.24K滞止压力：＝2.56MPa317.5m/s＝304K0.058m3/kg0.55m3/s9-4如上题喷管背压pb=0.1MPa。求喷管出口的气流速度及质量流量？解：2.53=1.33MPa>pb所以渐缩喷管进口截面压力p2＝pc＝1.33MPa由定熵过程方程可得：（按c1＝0处理）＝294Kc2＝a＝＝344m/s0.0634m3/kg0.543m3/s9-5空气流经喷管作定熵流动，已知进口截面上空气参数p1=0.7MPa，t1＝947℃，c1=0m/s。喷管出口处的压力p2分别为0.5MPa及0.12MPa，质量流量均为k

4、g/s。试选择喷管类型，计算喷管出口截面处的流速及出口截面积。解：（1）p2＝0.5MPa0.7=0.37MPapb选缩放喷管。＝737K985m/s1.76m3/kg8.9cm29-6空气流经一断面为0.1m2的等截面通道，在截面1-1处测得c1=100m/s，p1=0.15MPa，t1＝100℃；在截面2-2处，测得c2=171.4m/s，p2＝0.14MPa。若流动无摩擦损失，求（1）质量流量；（2）截面2-2处的空气温度

5、；（3）截面1-1与截面2-2之间的传热量。解：（1）质量流量0.71m3/kg14.08kg/s（2）＝1.22m3/kg595K（3）3141kJ/s9-7有p1=0.18MPa，t1＝300℃的氧气通过渐缩喷管，已知背压pb=0.1MPa。喷管出口直径d2=10mm。如不考虑进口流速的影响，求氧气通过喷管的出口流速及质量流量。解：p2＝0.1MPa0.18=0.1MPa=pb出口为临界流速416.7m/s质量流量＝484K1.26m3/kg0.026kg/s9－8空气通过一喷管，进口压力p1=0.5MPa，t1＝600K，质量流量为1.5kg/s。如该喷管

6、的出口处压力为p2=0.1MPa，问应采用什么型式的喷管？如不考虑进口流速影响，求定熵膨胀过程中喷管出口气流流速及出口截面积。如为不可逆绝热流动，喷管效率η＝0.95，则喷管气体出口速度及出口截面积各为多少？解：0.5=0.264MPa>p2所以应采用缩放喷管。(1)出口流速：0.6314＝378.8K1.09m3/kg667m/s＝24.5cm2(2)650m/s390K1.12m3/kg＝25.8cm29-9某燃气p1=1MPa，t1＝1000K，流经渐缩渐扩喷管。已知喷管出口截面上的压力p2=0.1MPa，进口流速c1＝200m/s，喷管效率η＝0.95，

7、燃气的质量流量50kg/s，燃气的比热k＝1.36，定压质量比热cp＝1kJ/(kg.K)。求喷管的喉部截面积和出口截面积。解：进口流速c1＝200m/s20kJ/kg远小于燃气的进口焓＝1000kJ/kg忽略。出口流速：0.5436＝543.6K955m/s931m/s566K＝264.7kJ/(kg.K)1.5m3/kg出口截面积＝805cm2(2)喉部流速：0.535MPa＝847.4K552m/s0.4193m3/kg喉部截面积＝380cm29-10水蒸气压力p1=0.1MPa，t1＝120℃以500m/s的速度流动，求其滞止焓、滞止温度和滞止压力。解：

8、p1=0.1MPa，t1