所以 p2?per?ver?p0?0.528?2.246?1.186(MPa)

pT2?T0(2)p1

k?1k?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p1?9.0MPa,t1?525℃，喷管背压力为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?525C,h?s图得 h1?3450(kj/kg) 由查得

?pcr?p1vcr?9.0?0.546?4.914(MPa),scr?s1,和p2?pb?4.0MPa,s2?s1,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 tf?50.1℃

5.压力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?332m/s,M1?0.956

6.某单级活塞式压气机每小时吸入温度t1?17℃、压力p1?0.1MPa的空气120m，输出空气的压力为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?1.2）。

答案 （1）.Pc,T?6.19kW； （2）.Pc,s?8.2kW； （3）.Pc,n?7.3kW

7.一台两级压气机，几如压气机的空气温度是t1?17℃，压力为p1?0.1MPa，压气机将

3空气压缩至p3?2.5MPa，压气机的生产量为50m/h（标态下），两级压气机中的压缩过

3程均按多变指数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p2； （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。

解 （1）.

?opt?p3?p1n?1n2.5?50.1

p2?p1?opt?0.1?5?0.5(MPa)0.25?p2?1.25??T?T?290?5?400(K) 21?? （2）.p?1?T2??T1,T3?T2?400Kp0qv00.101325?500?106qm???646.6(kg/h)?0.180(kg/s)RgT00.287?103?273 （3）.Pc?2nqmRgT1n?10.252?1.25?0.18?0.287?290??(51.25?1)?56.9(kW)1.25?1(?n?1nopt?1)

（4）.??qmcp?T2??T2??qmcp?T1?T2??0.18?1.004??290?400???19.9?kW? 8.某轴式压气机，每秒生产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℃，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 T2?T1?? 由?c,s?k?1k1.4?11.4?p2????p1??0.5??293???0.1???464.1(K)

h2?h1T2?T1得 ???h2?h1T2?T1?T2?T1 T2?T1??c,s??293?464.1?293?478.9(K)

0.924 P?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

p1?100kPa、t1?20℃的空气200m3。空气离开压

气机的温度为t2?50℃，出口截面上的流速为50m/s，空气的比热容

cp?1.004kJ/?kg.K?，假定与外界无热量交换。试求压气机的耗功率。

答案 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）.Tmax?1943K，pmax?3.37MPa； （2）.?c,s?52.6%

11.一混合加热理想内燃机循环，工质视为空气，已知

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/kg0.1?106?? 2点：

v2?v1??0.927?0.0773m3/kg12???v1?k0.4?p2?p1??p??0.1?12?3.242?MPa? 1?v??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?0.0773T3???1572?K?Rg287 4点：

v4??v3?1.3?0.00773?0.1005m3/kg

??

?v4T4?T3??v????1572?1.3?2004?K??? 5点：

k?1v5?v1?0.927m3/kg

??0.4?v4?T5?T4??v???5??0.1005??2044???0.927???840.5?K?