問答題

【計(jì)算題】1kg理想氣體，由環(huán)境狀態(tài)（p₀=0.1MPa，T₀=300k），分別經(jīng)等溫壓縮和等熵壓縮，達(dá)到不同的終了狀態(tài)（1）增壓比相同，均為π=32；（2）壓縮比相同，均為ε=3。試分別計(jì)算不同終了狀態(tài)時(shí)，等溫和等熵兩種過程下所消耗的技術(shù)功的大小，并在p-V圖上表示其耗功大小。R_g=0.287kJ/（kg·K），c_p=1.004kJ/（kg·K），k=1.4。

答案：
依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程P₀V_g=mR_gT

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【案例分析題】
空氣在噴管中做等熵絕熱流動(dòng)。流過出口截面積A₂=25×10^-6m²的漸縮噴管。噴管進(jìn)口處參數(shù)為p₁=5bar，t₁=600℃、初速c₁=148.1m/s。已知：空氣的比熱cp=1.004kJ/（kg·K），氣體常數(shù)R=0.287kJ/（kg·K）。
求噴管的最大質(zhì)量流量，以及此時(shí)的出口流速。

答案：

噴管的最大質(zhì)量流量為：
臨界速度為：
其中臨界溫度為：
則可求得臨界速度為：
則此時(shí)的出口流速為：
質(zhì)量流量為：

【案例分析題】
空氣在噴管中做等熵絕熱流動(dòng)。流過出口截面積A₂=25×10^-6m²的漸縮噴管。噴管進(jìn)口處參數(shù)為p₁=5bar，t₁=600℃、初速c₁=148.1m/s。已知：空氣的比熱cp=1.004kJ/（kg·K），氣體常數(shù)R=0.287kJ/（kg·K）。
當(dāng)背壓為多大時(shí)，噴管可達(dá)最大流量。

答案：噴管的滯止參數(shù)為：
由絕熱方程，可得初始狀態(tài)的壓強(qiáng)為：
所以，當(dāng)p₂=0.52...