c121502?10?3T0?T1??333??344.2(K)2cp2?1.004T0344.20.4)?2.246(MPa) 解：（1）.p0?p1()k?1?2?(T1333p0?所以
k1.40.8?0.356?ver?0.5282.246p2?per?ver?p0?0.528?2.246?1.186(MPa)
k?1kpT2?T0(2)p1
?T0verk?1k?344.2?0.5280.41.4?286.8(K)v2?RgT2p20.287?286.8?103??0.0694(m3/kg)61.186?10
c2?2cP(T0?T2)?2?1004?(344.2?286.8)?339.5(m/s)A2c210?104?339.5qm???0.489(kg/s)v20.0694 （2）.
???c2?0.96?339.5?325.9(m/s)c2??2cp(T0?T2?)c2?c2325.92T2??T0??344.2??291.3(K)
2cp2?1004??v2RgT2?p2?287?291.33?0.0705(m/kg)61.186?10?10?10?4?325.9A2c2??qm??0.462(kg/s)
?v20.07053.水蒸气经汽轮机中的喷管绝热膨胀，进入喷管的水蒸气参数为
p1?9.0MPa,t1?525℃，喷管背压力
pb?4.0MPa，若流经喷管的流量为qm?6kg/s，试进行喷管设计计算。
解： 由
pb4.0??0.44?ver?0.546 p19.0知喷管形状应选缩放型的。 由
p1?9.0MPa,t1?525?C,h?s图得
h1?3450(kj/kg)
由
pcr?p1vcr?9.0?0.546?4.914(MPa),scr?s1,和p2?pb?4.0MPa,s2?s1,查
得
hcr?3250kj/kg,vcr?0.061m3/kgh2?3190kj/kg,v2?0.072m/kg3
ccr?2?h1?hcr??2?103?(3450?3250)?632.5(m/s)c2?2(h1?h2)?2?10?(3450?3190)?721.1(m/s)3
Acr?
qmvcr6?0.061??5.79?10?4(m2)?5.79(cm2)ccr632.5qmv26?0.072??5.99?10?4(m2)?5.99(cm2)c2721.1
A2?4.空气以200m/s的速度在管内流动，用水银温度计测得空气的温度为70℃，假设气流在温度计壁面得到完全滞止，试求空气的实际温度。 答案 5.压力
tf?50.1℃
p1?100kPa、温度为t1?27℃的空气，流经扩压管时压力提高到p2?180kPa，问空气进
入扩压管是至少有多大流速？这时进口马赫数是多少？ 答案
c1?33m2/s,M1?0.9566.某单级活塞式压气机每小时吸入温度t1为
?17℃、压力p1?0.1MPa的空气120m3，输出空气的压力
p2?0.64MPa。试按下列三种情况计算压气机所许的理想功率：
（1）.定温压缩； （2）.绝热压缩； （3）.多变压缩（n答案 （1）.Pc,T?1.2）。
?6.19kW； （2）.Pc,s?8.2kW； （3）.Pc,n?7.3kW
?17℃，压力为p1?0.1MPa，压气机将空气压缩至
7.一台两级压气机，几如压气机的空气温度是t1，两级压气机中的压缩过程均按多变指数p3?2.5MPa，压气机的生产量为50m3/h（标态下）
n?1.25进行。现以压气机耗功最小为条件，试求：
（1）.空气在低压气缸中被压缩后的饿压力为（2）.空气在气缸中压缩后的温度； （3）.压气机耗功量；
（4）.空气在级间冷却器中放出的热量。
p2；
解 （1）.
?opt?p3?p12.5?50.1
p2?p1?opt?0.1?5?0.5(MPa)0.25?p2?1.25T?T1??p???290?5?400(K) （2）.2?1?T2??T1,T3?T2?400Kn?1np0qv00.101325?500?106qm???646.6(kg/h)?0.180(kg/s)3RgT00.287?10?273 （3）.Pc(?opt?1)n?10.252?1.25?0.18?0.287?2901.25??(5?1)?56.9(kW)1.25?1?2nqmRgT1n?1n
（4）.??qmcp?T2??T2??qmcp?T1?T2??0.18?1.004??290?400???19.9?kW?
20kg压力为0.5MPa的压缩空气。若进入压气机的空气温度为t1?20℃，
8.某轴式压气机，每秒生产压力为
p10.1MPa，压气机的绝热效率?c,s?0.92，求出口处压缩空气的温度及该压气机的耗功率。
解
?p2?T2?T1??p???1?k?1k?0.5??293????0.1?得
1.4?11.4?464.1(K)
由?c,s?h2?h1T2?T1???h2?h1T2?T1
T?T464.1?293?T2?T1?21?293??478.9(K)
?c,s0.92
?4P?qmcp??T2?T1???20?1.004??478.9?293??3.73?10(kW)
??9.一离心式压气机每分钟吸入压力为度为
p1?100kPa、t1?20℃的空气200m3。空气离开压气机的温
t2?50℃，出口截面上的流速为50m/s，空气的比热容cp?1.004kJ/?kg.K?，假定与外界无
答案
热量交换。试求压气机的耗功率。
P?124.4kW
10.定容加热汽油机循环在每千克空气加入热量1000kJ，压缩比??v1/v2?5，压缩过程的初参数为
100kPa,15℃。试求：
（1）.循环的最高压力和最高温度； （2）.循环的热效率。 答案 （1）.Tmax11.
一
混
合
?1943K，pmax?3.37MPa； （2）.?c,s?52.6%
热
理
想
内
燃
机
循
环
，
工
质
视
为
空
气
，
已
知
加
p1?0.1MPa,t1?50?C,??v1/v2?12,??p3/p2?1.8,??v4/v3?1.3，比热容为定值。
试求在此循环中单位质量工质的吸热量、净功量和循环热效率。 解 循环T?s图如右图所示。
1点：
p1?0.1MPa,T1?323Kv1?RgT1p1?287?3233?0.927m/kg60.1?10??
2点：
v2?v1??0.927?0.0773m3/kg12???v1?k0.4p2?p1??v???p1??0.1?12?3.242?MPa?
?2??v1?T2?T1??v???2? 3点：
k?1k?323?120.4?872.7?K?p3??p2?1.8?3.242?5.836?MPa?
v3?v2?0.0773m3/kg??
p3v35.836?106?0.0773?K?T3???1572Rg287 4点：
v4??v3?1.3?0.00773?0.1005m3/kg
??
?v4T4?T3??v????1572?1.3?2004?K??? 5点：