PDF《第六章习题及参考答案》

(2) 考虑大气的压缩性. K kg kJ C K kg J R K p ? = ? = = /

1 , /

287 ,

4 .

1 答:kPa kPa

36 .

127 2

5 .

125 1 6-20 滞止参数 kPa p

3 .

101 0 = 和 ℃的空气作绝热流动,求M=1 时的速度, 密度值,并求其在完全真空中的极限流速.

15 0 = t 答:310.6m/s, 0.777kg/m3 , 761m/s 6-21 氮气在等温变径管路中流动,5=t℃,已知,,

不计阻力,求流速V mm d

50 1 =

2 2

2 2

1 /

253 ,

25 , /

378 m kN p mm d m kN p = = = 1和V2. 答:105m/s , 280m/s 6-22 一收缩形喷管,上游参数 K T s m V kPa p

293 , /

80 ,

140 1

1 1 = = = ,喷管出口 ,求喷管出口的空气速度V kPa p

100 2 = 2. 答:242m/s 6-23 已知压气缸中的空气参数为:

25 0 = t ℃, ,收缩形喷管出口 断面的直径 ,求在出口压强 时的喷管出口的 流速及流量值.

2 0 /

50 m kN p = mm d

100 =

2 /

20 ,

30 ,

40 m kN p = 答: s kg G s m V /

919 .

0 ,

909 .

0 ,

574 .

0 /

316 ,

285 ,

192 = = 6-24 如图,高压空气引射器,已知变压空气参数,℃,喷管出口断面 ,求T

2 1 /

1177 m kN p =

27 , /

100 1

2 = = t s m V

2 2 /

981 m kN p = 2和V2值. 答:284K, 202m/s 6-25 封闭容器中氮气的 ℃, 通过出口直径 的收缩 形喷管向大气排气,求氮气的质量流量和喷管的出口流速.

25 , /

382 2 = = t m kN p mm d

50 = 答:1.832kg/s, 321.3m/s 6-26 设计一超音速风洞,它的试验段截面定为 ,运转时,试验段中气 流马赫数

2 6 .

0 6 .

0 m *

0 .

2 = a M ,试验段中的压强规定为 49000Pa,要求计算: (1)风洞的喉部截面积;

(2)气源压强(即气流的总压) ;

(3)如气源温度等于室温 20℃,求运转中的流量. 答: (1)

2 *

213 .

0 m A = (2) Pa p

383407 0 = (3) s kg G /

84 .

192 = 6-27 在管道上游某一截面A1 上,已知空气流的几个参数是KTkPa p s m V

283 ,

8 .

68 , /

152 1

1 1 = = = ,在下游有个截面A2,它的面积要比 A1小16%, 求此下游截面的 . 假定管道中气流的热力学变化是等 熵的.

2 2

2 , , T p V 答:提示在A1和A2之间未出现临界截面 K T kPa p s m V

28 .

276 ,

07 .

63 , /

193 2

2 2 = = = 在A

1、A2间出现临界截面 kPa p K T s m V

29 .

19 ,

197 , /

5 .

446 2

2 2 = = = 6-28 有压缩空气通过一段收缩管道排入大气, 在收缩管道的进口面上流速很低, 测得此处压强为 690kPa,温度为 282℃,管道外大气压为 101.3kPa.如要 求每秒排送 1kg 的压缩空气,问管道出口面积应取多大?并计算出口流 速. 答:8.45cm2 , 431m/s 6-29 有一缩放喷管,它的进口面积 ,出口面积 ,空气在其 中作加速流动.已知气流的总参数是

2 1

2 .

0 m A =

2 2

5 .

0 m A = K T kPa p

321 ,

3 .

294 0

0 = = ,如在喷管 的进口面上有 问在出口面上 ,

85 .

0 1 = λ

2 λ 是多大?并计算气流作用于喷管 上的反推力. 答:提示: ? = a V λ 称为拉瓦尔数,它和马赫数 a V M a = 之间的换算是

2 2

2 2

1 2

1 λ λ + ? + = K K M a 或2221112aaMKKKM+?++=λ,816 .

1 2 = λ ,喷管的 流量 , 临界音速 s kg G /

13 .

129 = s m a /

84 .

327 = ? , 反推力 N R

12325 ? = 6-30 如图,有一贮气筒,在筒壁上安装了一个收缩管嘴,压缩空 气通过它排入大气.已知管咀的出口面积 .又测得在管咀进口 面上得气流马赫数 ,问此时固定螺栓共受到多少力作用?

2 2

015 .

0 m A =

2 .

0 1 = a M 答:提示:按动量定理列出 ( ) [ ] ( )