工程熱力學(xué)課后作業(yè)答案chapter9

1、9-1壓力為0.1mpa，溫度為20的空氣，分別以100、300、500及1000m/s的速度流動(dòng)，當(dāng)被可逆絕熱滯止后，問(wèn)滯止溫度及滯止壓力各多少？解：h1=1.01293=296kj/kgh0=h1+當(dāng)c=100m/s時(shí)：h0=301 kj/kg，t0298k，0.106 mpa當(dāng)c=300m/s時(shí)：h0=341 kj/kg，t0337.6k，p0= 0.158mpa當(dāng)c=500m/s時(shí)：h0=421 kj/kg，t0416.8k，p0= 0.33mpa當(dāng)c=1000m/s時(shí)：h0=796 kj/kg，t0788.1k，p0= 0.308mpa9-2質(zhì)量流量kg/s的空氣在噴管內(nèi)作定熵流動(dòng)，

2、在截面1-1處測(cè)得參數(shù)值p1= 0.3mpa，t1200，c1=20m/s。在截面2-2處測(cè)得參數(shù)值p20.2mpa。求2-2截面處的噴管截面積。解：0.15840.2 mpa采用漸縮噴管。c1=20m/s較小忽略。因此2-2截面處是臨界點(diǎn)421k0.6m3/kg323m/s0.00185m39-3漸縮噴管進(jìn)口空氣的壓力p1= 2.53mpa，t180，c1=50m/s。噴管背壓pb= 1.5mpa。求噴管出口的氣流速度c2，狀態(tài)參數(shù)v2、t2。如噴管出口截面積f2=1cm2，求質(zhì)量流量。解: 2.53=1.33pb所以漸縮噴管進(jìn)口截面壓力p2pc1.33 mpa由定熵過(guò)程方程可得：（按c10

3、處理）294kc2a344 m/s0.0634 m3/kg0.543 m3/s9-5空氣流經(jīng)噴管作定熵流動(dòng)，已知進(jìn)口截面上空氣參數(shù)p1= 0.7mpa，t1947，c1=0m/s。噴管出口處的壓力p2分別為0.5 mpa及0.12 mpa，質(zhì)量流量均為kg/s。試選擇噴管類(lèi)型，計(jì)算噴管出口截面處的流速及出口截面積。解：（1）p20.5mpa0.7=0.37 mpa pb選縮放噴管。737k985 m/s1.76 m3/kg8.9cm29-6空氣流經(jīng)一斷面為0.1m2的等截面通道，在截面1-1處測(cè)得c1=100m/s，p1= 0.15mpa，t1100；在截面2-2處，測(cè)得 c2=171.4m/

4、s，p20.14mpa。若流動(dòng)無(wú)摩擦損失，求（1）質(zhì)量流量；（2）截面2-2處的空氣溫度；（3）截面1-1與截面2-2之間的傳熱量。解：（1）質(zhì)量流量0.71 m3/kg14.08 kg /s（2）1.22 m3/kg595k（3）3141kj/s9-7有p1= 0.18mpa，t1300的氧氣通過(guò)漸縮噴管，已知背壓pb= 0.1mpa。噴管出口直徑d2=10mm。如不考慮進(jìn)口流速的影響，求氧氣通過(guò)噴管的出口流速及質(zhì)量流量。解： p20.1 mpa0.18=0.1 mpa =pb出口為臨界流速416.7 m/s質(zhì)量流量484k1.26 m3/kg0.026 kg /s98空氣通過(guò)一噴管，進(jìn)口壓

5、力p1= 0.5mpa，t1600k，質(zhì)量流量為1.5kg/s。如該噴管的出口處壓力為p2= 0.1mpa，問(wèn)應(yīng)采用什么型式的噴管？如不考慮進(jìn)口流速影響，求定熵膨脹過(guò)程中噴管出口氣流流速及出口截面積。如為不可逆絕熱流動(dòng)，噴管效率0.95，則噴管氣體出口速度及出口截面積各為多少？解：0.5=0.264 mpa p2所以應(yīng)采用縮放噴管。(1)出口流速：0.6314378.8k1.09 m3/kg667m/s24.5cm2(2)650 m/s390 k1.12 m3/kg25.8cm29-9某燃?xì)鈖1= 1mpa，t11000k，流經(jīng)漸縮漸擴(kuò)噴管。已知噴管出口截面上的壓力p2=0. 1mpa，進(jìn)口流

6、速c1200m/s，噴管效率0.95，燃?xì)獾馁|(zhì)量流量50kg/s，燃?xì)獾谋葻醟1.36，定壓質(zhì)量比熱cp1kj/(kg.k)。求噴管的喉部截面積和出口截面積。解：進(jìn)口流速c1200m/s20 kj/kg遠(yuǎn)小于燃?xì)獾倪M(jìn)口焓1000 kj/kg忽略。出口流速：0.5436543.6k955m/s931 m/s566 k264.7 kj/(kg.k)1.5 m3/kg出口截面積805cm2(2)喉部流速：0.535 mpa847.4k552m/s0.4193 m3/kg喉部截面積380cm29-10水蒸氣壓力p1= 0.1mpa，t1120以500m/s的速度流動(dòng)，求其滯止焓、滯止溫度和滯止壓力。解

7、：p1= 0.1mpa，t1120時(shí)水蒸氣焓h1=2716.8 kj/kg，s1=7.4681 kj/(kg.k)滯止焓h0= h1+c2/2=2841.8 kj/kg查表得p0=0.19 mpat0=185.79-11水蒸氣的初參數(shù)p1= 2mpa，t1300，經(jīng)過(guò)縮放噴管流入背壓pb= 0.1mpa的環(huán)境中，噴管喉部截面積20cm2。求臨界流速、出口速度、質(zhì)量流量及出口截面積。解：h1=3023 kj/kg，s1=6.765 kj/(kg.k)pc= 0.5462=1.092 mpahc=2881 kj/kg，vc=2.0 m3/kgh2=2454 kj/kg，v2=1.53 m3/kgcc=532.9 m/sc2=1066.7 m/s質(zhì)量流量0.533 kg /s76.4cm29-12解：h1=3231 kj/kg，節(jié)流后s=7.203 kj/(kg.k)h2=3148 kj/kg，v2=0.2335 m3/kgpb/p0.546漸縮噴管c2=407.4 m/s0.35 kg /s9-13解：查表得h2=2736 kj/kg由p1= 2mpa等焓過(guò)程查表得x10.97t1=212.443.4k/mpa9-14解:查表得：h1=3222