T2?T1(p2p1k?1)k＝737K
c2?2kRk?1RT2[T1?T2]?985 m/s
v2?f2?
P2v2?mc2?1.76 m3/kg ?8.9cm2
9-6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；（3）截面1-1与截面2-2之间的传热量。 解：（1）质量流量
v1?m?RT1P1fc1v1?0.71 m3/kg
?14.08 kg /s fc2m?0.1?171.414.08＝1.22 m3/kg
（2）v2?T2?p2v2R?595K
（3）q?mcp?t?3141kJ/s
9-7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＝0.1 MPa
pc??p1?0.528?0.18=0.1 MPa =pb
出口为临界流速
cc?2kk?1RT1?416.7 m/s
质量流量
T2?T1(p2p1k?1)k＝484K
v2?m?
RT2P2fcv2?1.26 m3/kg
?0.026 kg /s
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??1.5kg/s。如该喷管的出口处压9－8空气通过一喷管，进口压力p1= 0.5MPa，t1＝600K，质量流量为m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：pc??p1?0.528?0.5=0.264 MPa >p2 所以应采用缩放喷管。 (1)出口流速：
(p2p1k?1)k?0.6314
T2?T1(p2p1k?1)k＝378.8K
v2?RT2P2?1.09 m3/kg
c2?2kRT1k?1mv2c2[1?(p2p1k?1)k]?667m/s
f?＝24.5cm2
(2)c2?''?c2?650 m/s
T2?T1??(T1?T2)?390 K
'2v?RT2P2'?1.12 m3/kg
f?
mvc''2＝25.8cm2
29-9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
??50kg/s，燃气的比热k＝1.36，定压质量比热cp＝c1＝200m/s，喷管效率η＝0.95，燃气的质量流量m1kJ/(kg.K)。求喷管的喉部截面积和出口截面积。 解：进口流速c1＝200m/s
c122?20 kJ/kg远小于燃气的进口焓cpT1＝1000 kJ/kg
忽略。 出口流速：
(p2p1k?1)k?0.5436
32
T2?T1(p2p1k?1)k＝543.6K
c2?44.72cp(T1?T2)?955m/s
c2?''?c2?931 m/s
T2?T1??(T1?T2)?566 K R?k?1kcp＝264.7 kJ/(kg.K)
v?'2RT2P2'?1.5 m3/kg
出口截面积
f?mvc''2＝805cm2
2(2)喉部流速：
pc??p1??0.535 MPa
k?1Tc?T1?k＝847.4K
cc?vc?kRTc)?552m/s RTcPc?0.4193 m3/kg
喉部截面积
f?
mvc''c＝380cm2
c9-10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：p1= 0.1MPa，t1＝120℃时水蒸气焓 h1=2716.8 kJ/kg，s1=7.4681 kJ/(kg.K) 滞止焓
h0= h1+c2/2=2841.8 kJ/kg 查表得 p0=0.19 MPa t0=185.7℃
9-11水蒸气的初参数p1= 2MPa，t1＝300℃，经过缩放喷管流入背压pb= 0.1MPa的环境中，喷管喉部截面积20cm2。求临界流速、出口速度、质量流量及出口截面积。
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解：h1=3023 kJ/kg，s1=6.765 kJ/(kg.K) pc= 0.546×2=1.092 MPa hc=2881 kJ/kg，vc=2.0 m3/kg h2=2454 kJ/kg，v2=1.53 m3/kg cc=44.72c2=44.72质量流量
h1?hc?532.9 m/s
h1?h2?1066.7 m/s
m?fminccvcmvc22?0.533 kg /s
f2?
＝76.4cm2
9-12解：h1=3231 kJ/kg， 节流后s=7.203 kJ/(kg.K) h2=3148 kJ/kg，v2=0.2335 m3/kg pb/p>0.546 渐缩喷管 c2=44.72h1?h2?407.4 m/s ?0.35 kg /s
m?
fc2v29-13解：查表得 h2=2736 kJ/kg
由p1= 2MPa等焓过程查表得 x1＝0.97 t1=212.4℃
?j?
t2?t1p2?p1?130?212.4(0.1?2)?106?43.4K/MPa
9-14解:查表得：h1=3222 kJ/kg h2=3066 kJ/kg c2=44.72'h1?h2?558.6 m/s
c2??c2 ＝519 m/s
动能损失：
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(1??)
2c222?21 kJ/kg
9-15解：?s?cvlnT2T1?Rlnv2v1?0.199 kJ/(kg.K)
（理想气体的绝热节流过程温度相等） 用损
?ex?h1?h2?T0(s1?s2)?T0?s＝59.7 kJ/kg
9-16解：由cpT1?c1/2?cpT2?c2/2得
22T2?T1(p2p1)k/(k?1)?355K
c1?
2cp(T2?T1)?c2/2＝337m/s
210-1蒸汽朗肯循环的初参数为16.5MPa、550℃，试计算在不同背压p2=4、6、8、10及12kPa时的热效率。 解：朗肯循环的热效率
?t?h1?h2h1?h3
h1为主蒸汽参数由初参数16.5MPa、550℃定 查表得：h1=3433kJ/kg h2由背压和s1定 查h-s图得：
p2=4、6、8、10、12kPa时分别为 h2=1946、1989、2020、2045、2066 kJ/kg h3是背压对应的饱和水的焓 查表得。
p2=4、6、8、10、12kPa时饱和水分别为 h3=121.41、151.5、173.87、191.84、205.29 kJ/kg 故热效率分别为：
44.9％、44％、43.35％、42.8%、42.35％
10-2某朗肯循环的蒸汽参数为：t1＝500℃、p2＝1kPa，试计算当p1分别为4、9、14MPa时；（1）初态焓值及循环加热量；（2）凝结水泵消耗功量及进出口水的温差；（3）汽轮机作功量及循环净功；（4）汽轮机的排汽干度；（5）循环热效率。
解：（1）当t1＝500℃，p1分别为4、9、14MPa时初焓值分别为： h1=3445、3386、3323 kJ/kg 熵为s1=7.09、6.658、6.39 kJ/(kg.K)
s1=6.461kJ/(kg.K)
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