工程热力学课后作业答案.docx

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1、9-1压力为，温度为20C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：hi=CpTi=x293=296kJ/kg2h0=hi+—2T—pG)k1T1MPa当c=100m/s时：h0=301kJ/kg,T°=匹=298Kp0Cp当c=300m/s时：h0=341kJ/kg,T)=,p。二当c=500m/s时：h°=421kJ/kg,T°=,p°二当c=1000m/s时：h°=796kJ/kg,T°=,p°二9-2质量流量m1kg/s的空气在喷管内作定熵流动，在截面1-1处测得参数值卜二,t1=

2、200C,2=20m/s。在截面2-2处测得参数值p2=。求2-2截面处的喷管截面积。解：Pcp10.5280.3>MPa采用渐缩喷管。c1=20m/s较小忽略。因此2-2截面处是临界点yT2T1（以厂421Kp1v2RT2c2f2P2v2mc2常］323m/s9-3渐缩喷管进口空气的压力pi=,t1=80C,c仁50m/s。喷管背压pb=。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：Pcpi0.528=

3、1驛]T2=304Kv2mRT2P2f2c2v2m3/kgm3/s9-4如上题喷管背压pb=。求喷管出口的气流速度及质量流量?解：pcp10.528=MPa>pb所以渐缩喷管进口截面压力p2=pc=MPa由定熵过程方程可得：(按c1=0处理)k1T2T1(罟)〜294Kc2=a=KRT2=344m/sv2mRT2~P2f2c2v2m3/kgm'/s9-5空气流经喷管作定熵流动，已知进口截面上空气参数pi=,t1=947C,c1=0m/s。喷管出口处的压力p2分别为MPa及MPa,质量流量均为m0.5kg/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。

4、解:(1)p2=Pcp10.528=MPavpb未到临界，选用渐缩喷管T2=1108Kc2,2kR[T1T2]474m/sk1v2f2竺m3/kgP2v2mc2(2)p2=Pcp10.528=MPa>p选缩放喷管。T2=737KI]Nc2..2kR[T1T2]985m/sk1v2RT2m3/kgP2f2Jc29-6空气流经一断面为的等截面通道，在截面1-1处测得c1=100m/s,pi=,t1=100C;在截面2-2处，测得c2=s,p2=。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；（3）截面1-1与截面2-2之间的传热量。解：（1）

5、质量流量v1mRT1P1fc1v1m3/kgkg/s(2)v2fc2m0.1171.414.08m3/kgT2聲595K(3)qmcpt3141kJ/s9-7有p1=,t1=300C的氧气通过渐缩喷管，已知背压pb=。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=MPaPcp10.528=MPa=pb出口为临界流速£k—RT1m/s质量流量T2=484Kv2mRT2~P2m3/kgfcv2kgIs667m/s667m/s9-8空气通过一喷管，进口压力pi=,t1=600K质量流量为ms如该喷管的出口处压力为P2=

6、,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n=,则喷管气体出口速度及出口截面积各为多少？解：pcpi0.528=MPa>p2所以应采用缩放喷管(1)出口流速:k1（鼾T2V2RT2P23m/kgC22kRT1[1k1[k1严厂]p1667m/sC2⑵c、一c2650m/sT2T1(T1T2)390Krt2"PTm3/kgC2c2931m/sC2c2931m/smv29-9某燃气pi=1MPat1_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_

7、200m/s,喷管效率n_,燃气的质量流量m50kg/s，燃气的比热k_，定压质量比热cp_1kJ/求喷管的喉部截面积和出口截面积。解：进口流速c1_200m/s220kJ/kg远小于燃气的进口焓cpT1_1000kJ/kg忽略。出口流速:k1(鼾T2C244.72cp(T1T2)955m/sC2c2931m/sC2c2931m/sT2'T1(T1T2)566KC2c2931m/sR-―Cp=kJ/kpRT23/]v—2m/kgP2出口截面积mv2=805cm2C2=44.720h2m/sC2=44.720h2m/s⑵喉部流速:PcPiMPak1TcT1-=Cc

8、.kRTc)552m/s