【導(dǎo)讀】gpMpa，溫度由t1＝45℃。增加到t2＝70℃。應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程。機(jī)送風(fēng)量的質(zhì)量改變多少？積m3的儲氣罐內(nèi)。大氣壓力B＝101kPa，境的散熱量大約為400KJ/h，統(tǒng)，假設(shè)對外界沒有傳熱，釋空氣溫度的升高。加等于人體散熱。所以內(nèi)能的增加為0。態(tài)1經(jīng)a變化到狀態(tài)2，如圖，在這個過程中，熱量和。填充表中所缺數(shù)據(jù)。閉口系統(tǒng)，狀態(tài)方程：bavp??

　　

【正文】 04K ?? 222 PRTv m3/kg ?? 222vcfm m3/s 37 94 如上題噴管背壓 pb= 。求噴管出口的氣流速度及質(zhì)量流量？ 解： ??? 5 2 ? = MPa pb 所以漸縮噴管進(jìn)口截面壓力p2＝ pc＝ MPa 由定熵過程方程可得：（按 c1＝ 0 處理） kkppTT 1)12(12 ?? ＝ 294K c2＝ a＝ 2KRT ＝ 344 m/s ?? 222 PRTv m3/kg ?? 222vcfm m3/s 95 空氣流經(jīng)噴管作定熵流動，已知進(jìn)口截面上空氣參數(shù) p1= ， t1＝ 947℃，c1=0m/s。噴管出口處的壓力p2 分別為 MPa 及 MPa ， 質(zhì) 量 流 量 均 為?m? kg/s。試選擇噴管類型，計算噴管出口截面處的流速及出口截面積。 解：（ 1） p2＝ ??? ? = MPa pb 未到臨界，選用漸縮噴 管。 kkppTT 1)12(12 ?? ＝ 1108K ???? ]21[122 TTk kRc 474 m/s ?? 222 PRTv m3/kg ??? 222 c mvf 2 （ 2） p2＝ ??? ? = MPapb 選縮放噴管。 kkppTT 1)12(12 ?? ＝ 737K ???? ]21[122 TTk kRc 985 m/s ?? 222 PRTv m3/kg ??? 222 c mvf 2 96 空氣流經(jīng)一斷面為 38 的等截面通道，在截面 11處 測 得 c1=100m/s ， p1= ， t1＝ 100℃；在截面 22處，測得 c2=，p2＝ 。若流動無摩擦損失，求（ 1）質(zhì)量流量；（ 2）截面 22 處的空氣溫度；（ 3）截面 11與截面 22之間的傳熱量。 解：（ 1）質(zhì)量流量 ?? 111 PRTv m3/kg ?? 11vfcm kg /s （ 2） ??? mfcv ＝ m3/kg ?? RvpT 222 595K （ 3） ??? tmcq p 3141kJ/s 97 有 p1= ， t1＝300℃的氧氣通過漸縮噴管，已知背壓 pb= 。噴管出口直徑 d2=10mm。如不考慮進(jìn)口流速的影響，求氧氣通過噴管的出口流速及質(zhì)量流量。 解： p2＝ MPa ??? ? = MPa =pb 出口為臨界流速 ??? 112 RTk kcc m/s 質(zhì)量流量 kkppTT 1)12(12 ?? ＝ 484K ?? 222 PRTv m3/kg ?? 2vfcm kg /s 9－ 8 空氣通過一噴管，進(jìn)口壓力 p1= ， t1＝ 600K，質(zhì)量流量為 ?m? 。如該噴管的出口處壓力為 p2= ，問應(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， 39 噴管效率 η ＝ ，則噴管氣體出口速度及出口截面積各為多少？ 解： ??? 5 2 ? = MPa p2 所以應(yīng)采用縮放噴管。 (1)出口流速： ??kkpp 1)12( kkppTT 1)12(12 ?? ＝ ?? 222 PRTv m3/kg ???? ? ])12(1[1 12 12 kkppkk R Tc 667m/s 22cmvf ? ＝ 2 (2) ?? 239。2 cc ? 650 m/s ???? )21(139。2 TTTT ? 390 K ?? 2 39。239。2 PRTv m3/kg 239。239。cmvf ? ＝ 2 99 某燃?xì)?p1= 1MPa， t1＝1000K，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)口流速 c1＝200m/s，噴管效率 η ＝ ，燃?xì)獾馁|(zhì)量流量 ?m? 50kg/s，燃?xì)獾谋葻?k＝ ，定壓質(zhì)量比熱 cp＝ 1kJ/()。求噴管的喉部截面積和出口截面積。 解：進(jìn)口流速 c1＝ 200m/s ?221c 20 kJ/kg 遠(yuǎn)小于燃?xì)獾倪M(jìn)口焓 1Tcp ＝ 1000 kJ/kg 忽略。 出口流速： ??kkpp 1)12( kkppTT 1)12(12 ?? ＝ ??? )21( TTcc p 955m/s ?? 239。2 cc ? 931 m/s ???? )21(139。2 TTTT ? 566 K pckkR 1??＝ kJ/() ?? 2 39。239。2 PRTv m3/kg 40 出口截面積 239。239。cmvf ? ＝ 805cm2 (2)喉部流速： ??? 1ppc ? MPa kkc TT 11 ?? ? ＝ ?? )cc kRTc 552m/s ?? ccc PRTv m3/kg 喉部截面積 cccmvf 39。 39。? ＝ 380cm2 910 水蒸氣壓力 p1= ， t1＝ 120℃以 500m/s的速度流動，求其滯止焓、滯止溫度和滯止壓力。 解： p1= ， t1＝ 120℃時水蒸氣焓 h1= kJ/kg， s1= kJ/() 滯止焓 h0= h1+c2/2= kJ/kg 查表得 p0= MPa t0=℃ 911 水蒸氣的初參數(shù) p1= 2MPa， t1＝ 300℃，經(jīng)過縮放噴管流入背壓 pb= 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= kJ/() pc= 2= MPa hc=2881 kJ/kg， vc= m3/kg h2=2454 kJ/kg， v2= m3/kg cc= ?? m/s c2= ?? hh m/s 質(zhì)量流量 ?? c cv cfm min kg /s 222 cmvf ? ＝ 2 912 解： h1=3231 kJ/kg， 41 節(jié)流后 s= kJ/() h2=3148 kJ/kg ， v2= m3/kg pb/p 漸縮噴管 c2= ?? hh m/s ?? 22vfcm kg /s 913 解：查表得 h2=2736 kJ/kg 由 p1= 2MPa等焓過程查表得 x1＝ t1=℃ ???????? 610)( 121 3012 12 pp ttj? K/MPa 914 解 : 查表得： h1=3222 kJ/kg h2=3066 kJ/kg c2= ?? hh m/s 239。2 cc ?? ＝ 519 m/s 動能損失： ?? 2)1( 222 c? 21 kJ/kg 915 解：???? 1ln12ln 2vvRTTcs v kJ/() （理想氣體的絕熱節(jié)流過程溫度相等） 用損 sTssThhe x ??????? 0)21(021 ＝ kJ/kg 916 解：由2/22/1 221 cTccTc pp ?? 得 ?? ? )1/()12(12 kkppTT 355K 2/)12(21 22cTTcc p ??? ＝337m/s 101 蒸汽朗肯循環(huán)的初參數(shù)為 、 550℃，試計算 42 在不同背壓 p2= 10及 12kPa 時的熱效率。 解：朗肯循環(huán)的熱效率 31 21 hh hht ???? h1 為主蒸汽參數(shù)由初參數(shù)、 550℃定 查表得： h1=3433kJ/kg s1=() h2 由背壓和 s1 定 查 hs 圖得： p2= 12kPa 時分別為 h2=194 198 20 2042066 kJ/kg h3 是背壓對應(yīng)的飽和水的焓 查表得。 p2= 12kPa 時飽和水分別為 h3=、 、 、 kJ/kg 故熱效率分別為： ％、 44 ％、 ％、%、 ％ 102 某朗肯循環(huán)的蒸汽參數(shù)為： t1＝ 500℃、 p2＝ 1kPa，試計算當(dāng) p1 分別為 14MPa 時；（ 1）初態(tài)焓值及循環(huán)加熱量；（ 2）凝結(jié)水泵消耗功量及進(jìn)出口水的溫差；（ 3）汽輪機(jī)作功量及循環(huán)凈功；（ 4）汽輪機(jī)的排汽干度；（ 5）循環(huán)熱效率。 解：（ 1）當(dāng) t1＝ 500℃， p1分別為 14MPa 時初焓值分別為： h1=344 338 3323 kJ/kg 熵為 s1=、 、 kJ/() p2＝ 1kPa(s2=s1)對應(yīng)的排汽焓 h2： 198 186 1790 kJ/kg 3 點(diǎn)的溫度對應(yīng)于 2 點(diǎn)的飽和溫度 t3=℃、焓為 kJ/kg 43 s3= kJ/() 3`點(diǎn)壓力等于 p1， s3`=s3， t3`=、 、 ℃ 則焓 h3`分別為： 、 、 kJ/kg 循環(huán)加熱量分別為：q1=h1h3`=3411 、 3347 、 kJ/kg （ 2）凝結(jié)水泵消耗功量： h3`h3 進(jìn)出口水的溫差 t3`t3 （ 3）汽輪 機(jī)作功量 h1h2 循環(huán)凈功 ?0w h1h2( h3`h3) （ 4）汽輪機(jī)的排汽干度 s2=s1= 、 、 kJ/() p2＝ 1kPa 對應(yīng)的排汽干度、 、 （ 5）循環(huán)熱效率10qw??＝ 初 排 焓 焓 循環(huán) 凝結(jié) 進(jìn)出 汽輪 循 循焓值h1 汽焓h2 h3` h3 加熱量q1=h1h3` 水泵消耗功量h3`h3 口水的溫差t3`t3 機(jī)作功量h1h2 環(huán)凈功0w 環(huán)熱效率（％） 3445 1986 33.33 29.33 3411 4 86 1459 1455 8 3386 1865 38.4 29.33 3347 7 1521 1512 7 3323 1790 43.2 29.33 3279.8 2 1533 1519 4 103 一理想朗肯循環(huán)，以水作為工質(zhì)，在循環(huán)最高壓力為 14MPa、循環(huán)最高溫度540℃和循環(huán)最低壓力 7 kPa下運(yùn)行。若忽略泵功，試求：（ 1）平均加熱溫度；（ 2）平均放熱溫度；（ 3）利用平均加熱溫度和平均放熱溫度計算循環(huán)熱效率。 44 解： 1 點(diǎn)焓和熵分別為：3433kJ/kg、 kJ/() 2 點(diǎn)焓和熵分別為：2027kJ/kg、 kJ/() 3 點(diǎn)焓和熵分別查飽和壓力下的飽和水表為： 、 kJ/() （ 1） 平均加熱溫度 ???? 31 31 ss hhth （ 2） 平均放熱溫度 ???? 32 32 ss hhtc （ 3） 循環(huán)熱效率 ??? hctt1? 43％ 104 一理想再熱循環(huán)，用水作為工質(zhì)，在汽輪機(jī)入口處蒸汽的狀態(tài)為 14 MPa 、540℃，再熱狀態(tài)為 3 MPa、540℃和排汽壓力 7 kPa 下運(yùn)行。如忽略泵功，試求：（ 1）平均加熱溫度；（ 2）平均放熱溫度；（ 3）利用平均加熱溫度和 平均放熱溫度計算循環(huán)熱效率。 解： 1 點(diǎn)焓和熵分別為：3433kJ/kg、 kJ/() 3 點(diǎn)焓和熵分別查飽和壓力下的飽和水表為： 、 kJ/() 再熱入口焓 B：壓力為 3 MPa，熵為 kJ/()， hB=2988 kJ/kg 再熱出口焓 A： hA=3547 kJ/kg， sA= kJ/() 2 點(diǎn)焓和熵分別為：2282kJ/kg、 kJ/() （ 4） 平均加熱溫度 ?? ???? 3 )(1 3 ss hhhht A BAh 564K （ 5） 平均放熱溫度 ???? 32 32 ss hhtc 312K （ 6） 循環(huán)熱 效率 ??? hctt1? ％ 45 105 某回?zé)嵫h(huán)，新汽壓力為 10 MPa，溫度為 400℃，凝汽壓力 50kPa，凝結(jié)水在混合式回?zé)崞髦斜?2 MPa 的抽汽加熱到抽汽壓力下的飽和溫度后經(jīng)給水泵回到鍋爐。不考慮水泵消耗的功及其他損失，計算循環(huán)熱效率及每千克工質(zhì)的軸功。 解： 1 點(diǎn)焓和熵分別為：h1=3096kJ/kg 、 s1= kJ/() 排汽 2 點(diǎn)焓為： h2=2155kJ/kg 3 點(diǎn)焓和熵分別查飽和壓力下 的 飽 和 水 表 為 ：h3=抽汽點(diǎn)