第七章气体和蒸汽的流动 管质量流量是多少？(3)若喷管内流动不可逆，速度系数0=0.94，试确定喷管内不可逆流 动引起的熵增。 提示和答案：据节流过程h=h,由h,、P,确定节流后状态，即喷管进口截面状态。 S=5,-3=0.1kJ/kgK):p.=P,。<P。=1.2MPa,采用收缩喷管，h,=p,=12MPa, 查h图，得么，5’各参数。c-√2h-么)=4147m5、9.=2=0.35kg5, V2 1=TS。=T(S,-S)=30kkg·c=9c2=389.8ms,么=h-2=31740k/kg-K, 2 据P2=P。,h,查hy图，52a=7245kJ/(kgK),1=360C,△s=0.021kJ/kgK)。 7-23压力为6.0MPa,温度为490℃的蒸汽，经节流后压力为2.5MPa,然后定熵膨胀 到0.04MPa。求(1)绝热节流后蒸汽温度及节流过程蒸汽的熵增：(2)若蒸汽节流前后分 别膨胀到相同的终压力，求由于节流而造成的技术功减少量和作功能力损失。(T,=300K) 提示和答案：(1)1，=471C、△s=3,-3=0.395 kJ/(kg.K):(2)节流而造成的技术 功减少是焓差，△w=h,-h=140kJ/kg。因绝热变化，S=0，S。=△s, I=T。S。=118.SkJ水g,由于节流后膨胀比节流前膨胀到相同的压力的温度高，故减少的技术 功并不完全是作功能力损失。 7-241kg温度T=330.15K、压力P,=1.1MPa的空气，经绝热节流压力降至0.1MPa。 (1)计算节流引起的熵增量。(2)上述空气不经节流而是在气轮机内作可逆绝热膨胀到 0.1MPa,气轮机能输出多少功？(3)上述功是否即为空气绝热节流的作功能力损失，为什 么？取环境大气T。=300.15K、p。=0.1MPa。 提示和答案：设题给条件空气满足理想气体假设，理想气体节流前后温度不变，节流熵 *-1 增△e=RnB=0.6882kkg-K),可逆绝热膨胀，T=T =166.41K,气轮机 能输出W=c,(T-)=164.39kJkg。绝热节流过程，1=T3。=TA2=206.56kg。因气 轮机排气温度低于环境大气温度，任何与环境有温差的物系均有作功能力故I≠w,。 7-25用管子输送压力为1MPa,温度为300℃的水蒸气，若管中容许的最大流速为 67第七章 气体和蒸汽的流动 67 管质量流量是多少？（3）若喷管内流动不可逆，速度系数   0.94 ，试确定喷管内不可逆流 动引起的熵增。 提示和答案：据节流过程 1 1 h h   ，由 2 h 、 1' p 确定节流后状态，即喷管进口截面状态。 g 1' 1 s s s     0.1kJ/(kg K) ； cr 1' cr b p p p     1.2MPa ，采用收缩喷管， 2 b p p  1.2MPa ， 查h-s图，得 2 h ， 2 s ， 2 v 各参数。 f 2 1' 2 c h h    2( ) 414.7m/s 、 2 f 2 2 0.35kg/s m A c q v   ， 0 g 0 1' 1 I T S T S S     ( ) 30kJ/kg 。 f 2act f 2 c c    389.8m/s， 2 f 2act 2 1 3174.0kJ/(kg K) 2 c h h     ， 据 2 b p p  ， 2 h ，查h-s图， 2act s   7.245 kJ / (kg K) ， 2act t  360 C，    s 0.021kJ/(kg K) 。 7-23 压力为 6.0MPa ，温度为 490℃的蒸汽，经节流后压力为 2.5MPa，然后定熵膨胀 到 0.04MPa。求（1）绝热节流后蒸汽温度及节流过程蒸汽的熵增；（2）若蒸汽节流前后分 别膨胀到相同的终压力，求由于节流而造成的技术功减少量和作功能力损失。（ 0 T  300K ） 提示和答案：（1） 2 t  471 C 、 2 1      s s s 0.395kJ/(kg K) ；（2）节流而造成的技术 功 减 少 是 焓 差 ， t 140kJ / kg     w h h b a 。 因 绝 热 变 化 ， f s  0 ， g s s  ， 0 g I T s  118.5kJ/kg ，由于节流后膨胀比节流前膨胀到相同的压力的温度高，故减少的技术 功并不完全是作功能力损失。 7-24 1kg 温度 1 T  330.15K 、压力 1 p 1.1MPa 的空气，经绝热节流压力降至 0.1MPa。 （1）计算节流引起的熵增量。（2）上述空气不经节流而是在气轮机内作可逆绝热膨胀到 0.1MPa，气轮机能输出多少功？（3）上述功是否即为空气绝热节流的作功能力损失，为什 么？取环境大气 0 T  300.15K、 0 p  0.1MPa 。 提示和答案：设题给条件空气满足理想气体假设，理想气体节流前后温度不变，节流熵 增 1 12 g 2 ln 0.6882kJ/(kg K) p s R p     ，可逆绝热膨胀， 1 2 2 1 1 166.41K p T T p            ，气轮机 能输出 t 1 2 ( ) 164.39kJ/kg w c T T p    。绝热节流过程， 0 g 0 12 I T s T s     206.56kJ/kg 。因气 轮机排气温度低于环境大气温度，任何与环境有温差的物系均有作功能力故 t I w  。 7-25 用管子输送压力为 1MPa，温度为 300℃的水蒸气，若管中容许的最大流速为