第七章气体和蒸汽的流动 -1 T,=T.=T,Y.r=690.88K,c=√kRT=526.87ms。若忽略初流速， p.=V.B,=0.105MP阳>A,，仍得P2=p。，T=T=TY.R=685.86K, 名-√kR7=524.96ms,-C2=0.36%。(2)流动不可逆ca=0ca=505.80m5, Cr2 T=0- 三=701.88K,过程熵变As=△：+A因A:=0,而过程2-2act压 2Cp 力相等，且过程1-2act绝热，熵流为零所以5，=A,+Aa=c,n型=1589kg:K. T 7-16初态为3.5MPa、450℃的水蒸气以初速100m/s进入喷管，在喷管中绝热膨胀到 2.5MPa,己知流经喷管的质量流量为l0 kg/min。(1)忽略磨擦损失，试确定喷管的型式和 尺寸：(2)若存在磨擦损失，且已知速度系数p=0.94,确定上述喷管实际流量。 提示和答案：初速较高，应考虑滞止。据3.5MPa、450℃查hs图，并计算得 h=h+=3344kkg,由h,和。=3，在hs图，得，=461.5C、p。=3.6MPa。(1) 2 P.=VP=1966MPa<P2,所以采用收缩喷管。由S2=3,及P2查h3图得：h,、y2, c2=√2么-)=471.17m5,4,=9.业=0.424×10m2.2)若存在磨擦，利用速度系 数修正出口速度，6=0c。=4209m5,龙=么-至=32459g,同时应对比体积进 2 行修正，由P2及%查M图，得5=0.12m/kg,g.-4=924kgmn. 7-17压力为0.1MPa,温度27℃的空气流经扩压管，压力升高到0.18MPa,试问空气 进入扩压管时的初速至少有多大？ 提示和答案：空气流经扩压管同样服从能量守恒和绝热变化的规律。设扩压管内过程 2 可逆绝热， T,= =355.03K,据能量方程h+立=h+ 2 三，最小初速发生在 2 流动可逆且c。=0,所以c≥√2(h-h)=√2c,(T,-T)=332.0ms。 7-18试证明理想气体的绝热节流微分效应4，恒等于零。 65第七章 气体和蒸汽的流动 65 1 2 cr 0 cr T T T 690.88K        ， f 2 g cr c R T    526.87m/s 。 若 忽 略 初 流 速 ， cr cr 1 b p p p      0.105MPa ， 仍 得 2 cr p p  ， 1 2 cr 1 cr T T T 685.86K          ， f 2 g cr c R T      524.96m/s ， f 2 f 2 f 2 0.36% c c c    。（2）流动不可逆 f 2,act f 2 c c    505.80m/s ， 2 f2,act 2act 0 701.88K 2 p c T T c    ，过程熵变 1 2 2 2act s s s        ，因 1 2 s 0    ，而过程 2 2act  压 力相等，且过程 1 2act  绝热，熵流为零所以 2act g 1 2 2 2act 2 ln 15.89J/(kg K) p T s s s c T          。 7-16 初态为 3.5MPa 、450℃的水蒸气以初速 100m/s 进入喷管，在喷管中绝热膨胀到 2.5MPa ，已知流经喷管的质量流量为 10kg/min 。（1）忽略磨擦损失，试确定喷管的型式和 尺寸；（2）若存在磨擦损失，且已知速度系数  = 0.94，确定上述喷管实际流量。 提示和答案：初速较高，应考虑滞止。据 3.5MPa 、450℃查 h-s 图，并计算得 2 f 1 0 1 3344kJ/kg 2 c h h    ，由 0 h 和 0 1 s s  ，在 h-s 图，得 0 t  461.5 C、 0 p  3.6MPa 。（1） cr cr 0 2 p p p     1.966MPa ，所以采用收缩喷管。由 2 1 s s  及 2 p 查 h-s 图得： 2 h 、 2 v ， f 2 0 2 c h h    2( ) 471.17m/s， 2 4 2 f2 0.424 10 m m q v A c     2 。(2) 若存在磨擦，利用速度系 数修正出口速度， f2 f2 c c     442.09m/s ， 2 f 2 2 0 3245.9kJ/kg 2 c h h      ，同时应对比体积进 行修正，由 2 p 及 2 h 查 h-s 图，得 3 2 v   0.122m / kg ， 2 f 2 2 9.24kg/min m A c q v      。 7-17 压力为 0.1MPa ，温度 27℃的空气流经扩压管，压力升高到 0.18MPa，试问空气 进入扩压管时的初速至少有多大？ 提示和答案： 空气流经扩压管同样服从能量守恒和绝热变化的规律。设扩压管内过程 可逆绝热， 1 2 2 1 1 355.03K p T T p            ，据能量方程 2 2 f1 f2 1 2 2 2 c c h h    ，最小初速发生在 流动可逆且 f2 c  0 ，所以 f 1 2 1 2 1 2( ) 2 ( ) 332.0m/s p c h h c T T      。 7-18 试证明理想气体的绝热节流微分效应 J 恒等于零