（1）工质放热膨胀 0－1 k （比大气环境压力稍高），温度与环境温度相同。将阀门打 相等时，立即关闭阀门（此过程可视作可相同时（气体从环境中吸热），测出容器 12、在一个有阀门的容器中，气体压力为 开放出部分气体，当容器内压力迅速降低到与大气压力逆绝热过程）。等到容器内气体的温度再与外界环境温度 内的压力为 。试证明气体的比热容比为。 13、某气体在定压下从初温40℃加热到750℃，并作了容积变化功＝184.6kJ/kg。设比热容为定值， 论确定该气体的R，并求其内能的变化、吸热量和熵的变化。 14、图9-17所示的装置中，气缸及活塞均由绝热材料制成。活塞两侧空间各盛有1kg空气，初始温度 与压力均为27℃及0.1MPa。今对左方（图中 A）气体缓慢加热（如电加热），使左方气体缓慢膨 胀，推动活塞压缩右方（图中 B）气体，直至右方气体压力升高到0.2MPa。活塞与气缸间的摩擦忽略不计。试求： （1）过程终了时左右两方气体的温度； （2）过程终了时左右两方气体的温度； （3）过程中右方气体接受的功量； （4）将两方气体所进行的过程在p－v 图及T-s图上大致 地表示出来。 第九章 气体与蒸汽的流动 1、填空题 （1）空气在稳定工况下流经喷管，空气的______转变成______，空气的压力_____，流速______，温度______。 （2）空气流经阀门，其焓变化_____；压力变化_____；熵变化_____；温度变化____。（填大于零、小于零或等于零） （3）焦汤系数＝____。当其大于0时，节流后温度将____。 （4）插入高速流动工质中的温度计，测出的温度值一般____工质的实际温度。 （5）两股空气流，其参数如图所示。合流过程是绝热的，忽略动能、位能的变化，试用已知参数表示会流后的温度____（Cp为定值） （6）渐缩喷管工作在初压P1和极低背压Pb之间，初速略去不计。若喷管出口部分切去一小段，如图所示。则工质的出口流速______，流量______．（填变大，变小或不变） 2、简答题 （1）在给定的定熵流动中，流道各截面的滞止参数是否相同，为什么？ （2）渐缩喷管内的流动情况，在什么条件下不受背压变化的影响？若进口压力有所改变（其余不 变）则流动情况又将如何？ （3）气体在喷管中流动加速时，为什么会出现喷管截面积逐渐扩大的情况？常见的河流和小溪，遇到流道狭窄处，水流速度会明显上升；很少见到水流速度加快处，会是流道截面积加大的地方，这是为什么？ （4）气体在喷管中绝热流动不管其过程是否可逆，都可以用明可逆过程和不可逆过程所得到的效果相同？ 3、渐缩喷管射出的空气，压力为0.2MPa，温度为150℃，流通为400m／s，求空气的定熵滞止温度和压力。 4、燃烧室产生的燃气压力为0.8MPa、温度为900℃，让燃气通过一个喷管流人压力为0.1MPa的空间，以获得高速气流。流经喷管的燃气流量为0.93kg／s。已知燃气的比定压热容为1.33kJ/(kg*K)，比热比为1.34。 （1）为使气体充分膨胀，应选用何种形式的喷管，能否获得超音速气流？ （2）求喷管出口处气流速度和出口截面积。 （3）若考虑摩擦，喷管出口处气流实际速度与理论流速相比，哪个大？为保证流量不变，出口截面积应该怎样改变？ 5、空气流经渐缩喷管作定摘流动。进口截面上空气参数为p1=0.6MPa，t1=700℃，Cf1=312m/s，出口截面积为30平方厘米。试确定最大质量流量及达到最大质量流量时的背压力多少？ 6、水蒸气流经某渐缩喷管进口参数为p1=8.8MPa，t1=500℃，喷管出口外界背压为4.0MPa，出口截面积A2＝20平方厘米。试求： （1）不计摩阻时喷管出口的流速和流量。 （2）若设计一喷管以充分利用压差，应选何种形状？喷管的出口流速为多少（不 计摩阻）？ （3）当考虑摩阻，喷管的速度系数为0.96时，题（1）的出口速度是多少？定性说明流量是变大还是变小。 7、压力为p1=1.2 MPa，温度T1= 1200 K的空气以 qm＝ 3kg/s的流量流经节流阀，压力降为P2＝1.0MPa．然后进入喷管作可逆绝热膨胀 。已知喷管出口外界背压为0.6MPa，环境温度为300K，问： （1）应选何种形状的喷管？ （2）喷管出口流速及截面为多少？ （3）因节流引起的作功能力损失为多少？并表示在T－s图上。 （4）如果背压变为0.4MPa，此时流过喷管的流量为多少？ 8、压力为1MPa的饱和水，经节流阀压力降为0.1MPa。已知环境温度为300K。求：（1）节流后的温度、焓和热力学能；（2）节流引起的有效能损失；（3）将此过程及损失表示在T－s图上。 9、如图所示，温度为20O℃、流量为6kg／s、流速为10Om／s的空气流过管道1，与另一管道2中温度为100℃、流量为1kg／s、流速为50m／s的空气进行绝热混合。混合后空气的压力为0.4MPa，管道3的直径为100mm，若空气的比热容为定值，试求混合后空气的流速和温度 进行计算。这是否说 第十章 气体的压缩 1、理想的活塞式压气机吸入℃的空气54/h，并将其压缩到 压缩为n=1、1.25、1.4的各种可逆过程，求理想压气机消耗的功率。 2、轴流式压气机每分钟吸入℃的空气20O，绝热压缩到 气机的绝热效率为0.85。求出口处空气的温度及施动压气机所需的功率。 3、轴流式压气机从大气环境中吸入 到满足率。 。设，该压 ＝15℃的空气，其质量流量为11.6kg/s，绝热压缩 MPa。由于摩阻作用，出口空气温度增至302℃。若此不可逆绝热过程的初、终态多数 ，求多变指数n、压气机的绝热效率、因摩擦引起的熵产及拖动压气机所需的功 的空气。初态参数为 4、一台活塞式压气机，分三级压缩，中间冷却，每小时吸入90 ℃，压缩到终压为34.3MPa。设三缸中的可逆多变压缩过程的多变指数n＝ 1.25，并要求每缸压缩后的温度小于160℃，以保证润滑，求： （1）按压气机耗功量为最小值，决定最有利的中间压力； （2）各气缸的出口温度； （3）压气机的总耗功率； （4）压缩过程中空气的总放热量； （5）中间冷却器中空气的总放热量。 解：（1）中间压力P1 （2）各气缸的出口温度TI (3)压气机总的耗功率 N= ℃ =－17.84kw (4)多变压缩过程中气体放出的热量Qn Qn= (5)中间冷却器中气体放热量QP T3=T1 Qp 5、一单缸活塞式压气机，气缸直径 D＝100mmm，活塞行程s＝125mm。从大气中吸入空气，空气初 态为℃，绝热压缩到。若机轴转速为60Or/min，试计算压气机每分钟生产压缩空气多少千克及拖动压气机所需的功率。 6、某活塞式压气机的余隙容积百分比 C＝0.05，进气的初态参数为P＝0.1MPa、＝27℃，压缩终压 力MPa。若压缩过程分别为绝热压缩（n＝1.4）、多变压缩（n＝1.2）、定温压缩（n＝1），求不同压缩时压气机的容积效率（设膨胀过程和压缩过程的指数相同）。 第十一、十二章 动力循环 1、某朗肯循环的蒸汽参数为：＝500℃，＝0.004MPa，（1）水泵所消耗的功量及进出口水温差； （2）汽轮机作功量及循环功比； （3）汽轮机出口乏汽干度； （4）循环热效率； （5）分析以上结果可以说明什么问题。 ＝3、6、9、12MPa。试计算： 2、朗肯循环中，蒸汽参数为：＝3.5MPa，＝435℃。试计算背压 时的循环热效率，并比较计算结果。 分别为0.004、0.01和0.1MPa ＝3.5 MPa、 3、某热电厂中，装有按朗肯循环工作的功率为1.2万千瓦的背压式汽轮机，蒸汽参数为 ＝435℃，＝0.6MPa。经过热用户后，蒸汽变为下的饱和水返回锅炉。锅炉的效率ηB＝0.85，所用燃料的发热量为26000 kJ／kg。求锅炉每小时的燃料消耗量。 4、具有二级混合式加热器的回热循环如图11－23所示。已知其参数为＝3.5 MPa，＝435℃， ＝0.004MPa，pA ＝0.6MPa，pB＝0.1MPa。若忽略泵功不计，试求： （1）抽汽系数αA 、αB （2）循环吸热量q1 ； （3）循环放热量q2 ； （4）循环热效率； （5）与无回热的朗肯循环相比较（参数相同）。 5、具有一次再热的动力循环的蒸汽参数为： ＝ 9.0MPa，再热温度tA＝＝535℃，＝0.004MPa。 如果再热压力pA分别为：4、2、0.5MPa，试与无再热 的朗肯循环作如下比较： （1）汽轮机出口乏汽干度的变化； （2）循环热效率的提高； （3）汽耗率的变化； （4）说明再热压力对提高乏汽干度和循环热效率的影响。 6、三级抽汽回热循环系统如图11-24所示。已知其参数为＝450℃， 温度为150℃。试计算： （1）按理想情况确定抽汽压力； （2）各次抽汽系数； （3）循环动量及汽耗率； （4）循环热效率 注：除氧器可视为一级混合式加热器 ＝4MPa， ＝0.004 MPa，汽轮机的相 对内效率ηri＝0.80，给水 7、轮机装置的定压加热理想循环中，工质视为空气，进入压气机的温度＝270℃、压力 循环增压比 ＝0.1MPa， 。在燃烧室中加入热量 ql＝333 kJ／kg，经绝热膨胀到 p4 ＝0.1 MPa。设比