第9章 习题提示和答案

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1、第九章气体动力循环第九章气体动力循环习题9-1某活塞式内燃机定容加热理想循环，压缩ε=10，气体在压缩中程的起点状态是p=100kPa、t=35C°，加热过程中气体吸热650kJ/kg。假定11比热容为定值且c=1.005kJ/(kgK)⋅、κ=1.4，求（1）循环中各p点的温度和压力；（2）循环热效率，并与同温度限的卡诺循环热效率作比较；（3）平均有效压力。提示和答案：注意压缩比定义。p=2.512MPa、T=774.05K、题9-1附图22T=1679.52K、p=5.450MPa、p=0.217

2、MPa、T=668.60K；η=0.602、3344tη=0.817；MEP=491.6kPa。t,c9-2利用空气标准的奥托循环模拟实际火花点火活塞式汽油机的循环。循环的压缩比o为7，循环加热量为1000kJ/kg，压缩起始时空气压力为90kPa，温度10C，假定空气的比热容可取定值，求循环的最高温度、最高压力、循环热效率和平均有效压力。提示和答案：同题9-1。TT==2009.43K、pp==4470.6kPa、3max3maxη=54.1%、MEP=699.1kPa。t9-3某狄塞尔循环的压缩比

3、是19:1，输入每千克空气的热量q=800kJ/kg。若压缩起1始时状态是t=°25C、p=100kPa，计算：（1）循环中各点的压11力、温度和比体积；（2）预胀比；（3）循环热效率，并与同温限的卡诺循环热效率作比较；（4）平均有效压力。假定气体的比热容为定值，且c=⋅1005J/(kgK)、c=⋅718J/(kgK)。pV3提示和答案：同题9-1，加热过程为定压。v=0.8557m/kg、题9-3附图13v=0.0450m/kg、p=6169.6kPa、T=967.35K、T=1763.37K、p

4、=p、2223323v=0.0820m/kg、vv=、p=231.5kPa、T=690.25K；ρ=1.82；η=0.648、34144tη=0.848；MEP=639.4kPa。t,c9-4某内燃机狄塞尔循环的压缩比是17:1，压缩起始时工质状态为p=95kPa、1t=°10C。若循环最高温度为1900K，假定气体比热容为定值c=1.005kJ/(kgK)⋅、1pκ=1.4。试确定（1）循环各点温度，压力及比体积；（2）预胀比；（3）循环热效率。73第九章气体动力循环3提示和答案：同题9-3。v=0

5、.8554m/kg、13v=0.0503m/kg、p=5015.94kPa、T=879.10K、222TT==1900K、pp==5015.94kPa、3max323v=0.1087m/kg、vv=、p=279.28kPa、3414T=832.38K；ρ=2.16；η=61.6%。题9-4附图4t9-5已知某活塞式内燃机混合加热理想循环p=0.1MPa、t=°60C，压缩比11vpv134ε==15，定容升压比λ==1.4，定压预胀比ρ==1.45，vpv223试分析计算循环各点温度、压力、比体积及循

6、环热效率。设工质比热容取定值，c=⋅1.005kJ/(kgK)，c=0.718kJ/(kgK)⋅。pV提示和答案：利用比定压热容和比定容热容求得气体常数，注意用题9-5附图33不同的计算式校核热效率η。v=0.9557m/kg、v=0.0637m/kg、t12p=4.431MPa、T=983.52K、vv=、p=6.203MPa、T=1376.8K、2232333p=p、v=0.0924m/kg、T=1996.3K、p=0.236MPa、T=784.39K、445543vv=、η=0.642。51t9

7、-6有一定压加热理想循环的压缩比ε=20，工质取空气，比热容取定值，κ=1.4，循环作功冲程的4%为定压加热过程，压缩冲程的初始状态为，o。p=100kPat=20C11求：(1)循环中每个过程的初始压力和温度；(2)循环热效率。vv−32提示和答案：定压加热过程占作功冲程的4%，即=004.，可得vv=1.76，进32vv−12而求得ρ=1.76。T=971.63K、p=6628.9kPa、p=p、T=1710K、22323T=646.8K、p=220.6kPa、η=0.658。44t9-7某柴油机

8、定压加热循环气体压缩前的参数为290K、100kPa，燃烧完成后气体循环最高温度和压力分别是2400K、6MPa，利用空气的热力性质表，求循环的压缩比和循环的热效率。RTg13提示和答案：状态1：v==0.8323m/kg，查由空1p1气热力性质表，h=292.25kJ/kg、p=1.2531、v=231.43。题9-7附图1r1r1uhp=−=−=vhRT209.02kJ/kg11111g174第九章气体动力循环p2状态2：pp==6MPa，ss=。p