9 气体与蒸汽的流动 (1)
工程热力学-第七章 气体与蒸汽的流动
2
kp0v 0 k- 1
[1
-
(
p2
)
kk
1
]
p0
c f 2,cr =
2k
k
+
1
p0v 0
=
2
k
k
+
1
RgT0
1）当Pb>=Pcr, P2=Pb,若沿3－3截面截去一段，出口截面增加， 但是出口截面处的背压不变，仍然有P2=Pb,由此可得v2不变， Cf2也不变，流量则因为出口面积增加而变大。
2）当Pb<Pcr, P2=Pcr,若沿3－3截面截去一段，出口截面增加， 但是出口截面处的背压不变，仍然有P2=Pcr,由此可得v2不变， Cf2也不变，流量则因为出口面积增加而变大。
二、节流的温度效应
绝热节流后流体的温度变化称为节流的温度效应
T2 T1
节流冷效应
T2 T1
节流热效应
T2 T1
节流零效应
对于理想气体，只有节流零效应
h f (T ) h2 h1 T2 T1
焓的一般方程：dh
cpdT
T
v T
p
v
dp
令 dh 0
J
T p
h
T
v T
2
kp0v 0 k- 1
[1
-
(
p
2
)
kk
1
]
p0
= 328m/s
2）Pb=4MPa
pb < pcr p2 = pcr = 4.752MPa
Ma<1
Ma=1 背压pb
dA<0 渐缩
2
qm,max = A2
2k k+
《工程热力学》总复习
名称含义说明体积功（或膨胀功）W 系统体积发生变化所完成的功。
2①当过程可逆时，W = ∫ pdV 。
1②膨胀功往往对应闭口系所求的功。
轴功W系统通过轴与外界交换的功。
①开口系，系统与外界交换的功为轴功Ws。
②当工质的进出口间的动位能差被忽略时，Wt=Ws，所以此时开口系所求的轴功也是技术功。
《工程热力学》期末总结一、闭口系能量方程的表达式有以下几种形式：1kg 工质经过有限过程：q = ∆u + w（2-1）1kg 工质经过微元过程：δq = du+δw（2-2）mkg 工质经过有限过程：Q = ∆U +W（2-3）mkg 工质经过微元过程：δQ = dU +δW（2-4）以上各式，对闭口系各种过程（可逆过程或不可逆过程）及各种工质都适用。
在应用以上各式时，如果是可逆过程的话，体积功可以表达为：2δw =pdv（2-5）w= ∫1 pdv2（2-6）δW = pdV（2-7）W = ∫1 pdV（2-8）闭口系经历一个循环时，由于U 是状态参数，∫dU = 0 ，所以∫δQ = ∫δW（2-9）式（2-9）是闭口系统经历循环时的能量方程，即任意一循环的净吸热量与净功量相等。
二、稳定流动能量方程q = ∆h + 1∆c 2 2= ∆h + wt + g∆z + ws（2-10）（适用于稳定流动系的任何工质、任何过程）2q = ∆h −∫vdp（2-11）1（适用于稳定流动系的任何工质、可逆过程）三、几种功及相互之间的关系（见表一）表一几种功及相互之间的关系s1名称 质量比热容c体积比热容 c '摩尔比热容 M c 三者之间的关系单位 J/（k g ·K ）J/（m 3·K ）J/ （kmol ·K ）M cc ' = c ρ 0 =22.4ρ 0 − 气体在标准状况下的密度定压 c'c pM c p定容c V'c VM c V推 动功W push开口系因工质流动而传 递的功。
沈维道《工程热力学》(第4版)章节题库-气体与蒸汽的流动(圣才出品)
，质量流量
，若气体可作理想气体，比热容取定值，
。求：喷管出口截面积及气体出口流速。
解：滞止参数
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气体的临界压力比
临界压力 因
，所以
3．某缩放喷管进口截面积为
。质量流量为
的空气等熵
流经喷管，进口截面上的压力和温度分别为
所以 若可逆膨胀，则
由于过程不可逆，所以
据能量方程
，因此
由于流动过程不可逆绝热，所以过程的熵增即是熵产
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能指望一个形状良好的喷管在其两端没有压力差的情况下就能获得高速气流，这将违反自然
界的基本规律。同样形状的管子在不同的工作条件下可以用作喷管，也可用作扩压管。
2．为使入口为亚音速的蒸汽增速，应采用（ ）型喷管。
A．渐扩或缩放
B．渐扩或渐缩
C．渐缩或缩放
D．渐缩或直管
【答案】C
【解析】无论是理想气体还是水蒸气，为使气流可逆增速都应使流道截面满足几何条件
所以 若蒸汽在喷管内可逆等熵膨胀，则 s2＝s1，查 h-s 图，得
因蒸汽在喷管内作不可逆流动，据速度系数概念
据 p3 和 h3，由 h-s 图，查得
，
所以
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1 kg 蒸汽动能损失 因为全部过程都是稳流绝热过程，所以系统（蒸汽）进出口截面上熵变即为熵产，节流过程 喷管内过程 1 kg 蒸汽作功能力损失
（1）蒸汽出口流速；
（2）每 kg 蒸汽动能损失；
（3）每 kg 蒸汽的作功能力损失。
工程热力学体系）气体及蒸汽的流动
第七章气体及蒸汽的流动思考、判断、证明、简答题(1) 流动过程中摩擦是不可避免的，研究定熵流动有何实际意义和理论价值。
解：实际流动过程都是不可逆的，势差、摩擦等不可逆因素都是不可避免的，而且不可逆因素的种类及程度是多种多样的。
因此，不可能直接从不可逆的实际流动过程的研究中，建立具有普遍意义的基本关系式。
流动问题的热力学分析方法，是暂且不考虑摩擦等不可逆因素，在完全可逆的理想条件下，建立具有普遍意义的基本关系式，然后，再根据实际工况加以修正。
“可逆”是纯理想化的假定条件。
采用可逆的假定，虽然是近似的，但也是合理的。
这不仅使应用数学工具来分析流动过程成为可能，而且，其分析结论为比较实际流动过程的完善程度，建立了客观的标准，具有重要的理论意义和实用价值。
(2) 喷管及扩压管的基本特征是什么？解：不能单从变截面管道的外形，即不能单从截面变化规律，来判断是喷管还是扩压管。
一个变截面管道，究竟是喷管还是扩压管，是根据气流在管道中的流速及状态参数的变化规律来定义的。
使流体压力下降、流速提高的管道称为喷管；反之，使流体压力升高、流速降低的管道称为扩压管。
对于喷管必定满足下列条件：d c＞0；d p＜0；d v＞0；d h＜0对于扩压管则必定满足：d c＜0；d p＞0；d v＜0；d h＞0(3) 在变截面管道中的定熵流动，判断d v/v与d c/c究竟是哪个大的决定因素是什么？解：连续方程的微分关系式为d A/A=d v/v -d c/c上式表明通道截面的相对变化率必须等于比容相对变化率与流速相对变化率之差值，否则就会破坏流动的连续性。
例如，当d v/v＞d c/c时，气体的膨胀速率大于气流速度的增长率，这时截面积必须增大，应当有d A/A＞0，否则就会发生气流堵塞的现象。
同理，当d v/v＜d c/c时，必须有d A/A＜0，否则就会出现断流的现象。
显然，如果破坏了流动的连续性，也就破坏了流动的稳定性。
所以，稳定流动必须满足连续方程。
热工基础-课后题答案
二零一七年，秋第一章热力学第一定律1-1用水银压力计测量容器中的压力，在水银柱上加一段水，若水柱高1020mm ，水银柱高900mm ，当时大气压力计上的度数为b 755mmHg p =。
求容器中气体的压力。
解：查表可知：21mmH O=9.80665Pa 1mmHg=133.3224Pa 由题中条件可知2H O Hg b1020 mm 9.80665 Pa 900mm 133.3224Pa 755mm 133.3224Pa 230.651 KPa 0.231MPap p p p =++=⨯+⨯+⨯=≈容器 即容器中气体的压力为0.231MPa 。
1-2容器中的真空度为600mmHg v p =，气压计上的高度是b 755mmHg p =，求容器中气体的绝对压力（用Pa 表示）。
如果容器中的绝对压力不变，而气压计上高度为b 770mmHg p =，求此时真空表的度数（以mmHg 表示）.解：因为600mmHg=600mm 133.3224Pa=79993.4Pa v p =⨯ b 755mmHg=755mm 133.3224Pa=100658.4Pa p =⨯容器中气体的绝对压力为b v 100658.479993.420665Pa p p p =-=-=若以mmHg 表示真空度，则2066520665Pa=mmHg 155mmHg 133.3224p ==则当气压计高度为b 770mmHg p =时，真空表的读数为770mmHg 155mmHg 615mmHg vb p p p '=-=-=1-3用斜管压力计测量锅炉烟道气的真空度，管子倾斜角30α=︒，压力计使用密度30.8g/cm ρ=的煤油，斜管中液柱长200mm l =，当地大气压力b 745mmHg p =。
求烟气的真空度（mmHg ）及绝对压力。
解：压力计斜管中煤油产生的压力为33sin 0.810kg /m 9.80.2m sin30=784Pa j p gl ρα==⨯⨯⨯⨯︒当地大气压为b 745mmHg=745mm 133.3224Pa/mm=99325.2Pa p =⨯则烟气的绝对压力为b j 99325.2Pa 784Pa 98541.2Pa p p p =-=-=若压力计斜管中煤油产生的压力用mmH 2O 表示，则烟气的真空度为22784=784Pa=mmH O=79.95mmH O 9.80665j p1-6气体初态为3110.3MPa, 0.2m p V ==，若在等压条件下缓慢可逆地膨胀到320.8m V =，求气体膨胀所做的功。
工程热力学蒸汽的流动
c2 ' c2
h2
h2
/
2
2'
x=1
0
s
21
6-4 绝热节流及其应用
一、绝热节流的概念
流体流经阀门、孔板等装置时，由于局部阻力较 大，使流体压力明显下降，称为节流现象。如果节 流过程是绝热的，则为绝热节流，简称节流。
二、节流过程的特点
1 3 2
1、过程的基本特性： （1）节流过程是典型 的不可逆过程； （2）绝热节流前后焓 值相等。
第一篇
工程热力学
第六章 蒸汽的流动
新课引入
前面讨论的热力系中所实施的热力过程，一般都没有考 虑工质流动状况(如流速)的改变。但在有些热力设备中， 能量转换是在工质的流速和热力状态同时变化的热力过程 中实现的。如蒸汽在汽轮机中喷管内的流动过程；气体在 叶轮式压气机中扩压管内的流动过程等，其能量转换的规 律需专门研究，为以后汽轮机专业课的学习奠定一定的理 论基础知识。
h
节流前汽轮机按1-2进行：
p1
/
p1
t1
/
wt=h1-h2 wt′=h1′-h2′ 由于h1=h1′及h2′>h2， 则有 wt′<wt
h1Hale Waihona Puke h11t1/
1'
节流后汽轮机按1′-2′进行：
p2
h2
/
h2
2' 2
x=1
0
s
虽然蒸汽绝热节流后，焓不变，1kg蒸汽的总能量的数量 没变，但其作功能力降低了。
14
工程中常用的喷管型式为：渐缩喷管和缩放喷管
15
Ma<1
Ma<1
Ma>1
渐缩喷管
第六章 气体与蒸汽的流动课后答案
ccr =c =k pcrvcr =1.3×1.09×106 Pa × 0.2845m3 /kg =634.9 m/ s
47 / 78
出口处压力
p=2 p=b 0.1MPa
出口处温度
κ −1
1.3−1
T2 = T * pp2* κ
= 773K ×
0.1MPa 2MPa
1.3
= 387.2K
1
p*v*k = pk crvcr ⇒ vc=r
p* pcr
k
v=*
ν
−1 k
v=*
−1
0.528 1.4
×
0.2843m3
/kg=
0.4486m3 /kg
喷管出口处的气流速度为
= cf2,max =
2
k k−
1
RgT
*
1
−
pcr p*
k −1
k
2× 1.4 × 1.4 −1
（3）蒸汽的质量流量为
= qm
A= 2cf2 v2
200
×10−6 m2 × 634.9 0.2845m3 /kg
= m/ s
0.446kg / s
6-4 压力 p1 = 2MPa ，温度=t1 500°C 的蒸汽，经缩放喷管射入压力为 pb = 0.1MPa 的大
空间中，若喷管出口截面积 A2 = 200mm2 ，试求：临界速度、出口速度、喷管质量流量及
0.1MPa 2MPa
4kg/s × 0.4486m3= /kg 315m/s
56.97 ×10−4 m2
6-3 压力 p1 = 2MPa ，温度=t1 500°C 的蒸汽，经收缩喷管射入压力为 pb = 0.1MPa 的空
工程热力学名词解释
工程热力学名词解释专题注：参考哈工大的工程热力学和西交大的工程热力学第一章——基本概念1、闭口系统：热力系与外界无物质交换的系统。
2、开口系统：热力系与外界有物质交换的系统。
3、绝热系统：热力系与外界无热量交换的系统。
4、孤立系统：热力系与外界有热量交换的系统。
5、热力平衡状态：热力系在没有外界作用的情况下其宏观性质不随时间变化的状态。
6、准静态过程：如果造成系统状态改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态，这样的过程称为准静态过程7、热力循环：热力系从某一状态开始，经历一系列中间状态后，又回复到原来状态。
8、系统储存能：是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和。
9、热力系统：根据所研究问题的需要，把用某种表面包围的特定物质和空间作为具体指定的热力学的研究对象，称之为热力系统。
第二章——热力学第一定律1、热力学第一定律：当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。
或者，第一类永动机是不可能制成的。
2、焓：可以理解为由于工质流动而携带的、并取决于热力状态参数的能量，即热力学能与推动功的总和。
3、技术功：技术上可资利用的功，是稳定流动系统中系统动能、位能的增量与轴功三项之和4、稳态稳流：稳定流动时指流道中任何位置上的流体的流速及其他状态参数都不随时间而变化流动。
第三章——热力学第二定律1、可逆过程：系统经过一个过程后，如果使热力系沿原过程的路线反向进行并恢复到原状态，将不会给外界留下任何影响。
2、热力学第二定律：克劳修斯表述：不可能把热从低温物体转移到高温物体而不引起其他变化。
开尔文普朗克表述：不可能从单一热源吸热而使之全部转变为功。
3、可用能与不可用能：可以转变为机械功的那部分热能称为可用能，不能转变为机械功的那部分热能称为不可用能。
4、熵流：热力系和外界交换热量而导致的熵的流动量5、熵产：由热力系内部的热产引起的熵的产生。
6、卡诺定理:工作再两个恒温热源（1T 和2T ）之间的循环，不管采用什么工质，如果是可逆的，其热效率均为121T T ，如果不是可逆的，其热效率恒小于121T T 。
工程热力学第八章(气体与蒸汽的流动)09(理工)(沈维道第四版)
扩压管（ ） ◆四、扩压管（2）
当M入>1， ， M出<1时 时
dA dc 2 = M −1 dp 与 dc 异号 A c
应先收缩 应先收缩, 收缩
(
)
超音速流入 亚音速流出 流入， 即超音速流入，亚音速流出 显然，为使得dp>0 显然，为使得 后再扩张 当M =1后再扩张，从而使 出口 <1，即采用 后再扩张，从而使M ， 缩放型扩压管 缩放型扩压管
c 定义式: 定义式: M = a
◆3、气体流动速度分类 气体流动速度 速度分类
M <1时， c <a 时 M =1时， c =a 时 M >1时， c >a 时 音速
8314.5 J/(kg.K) = 343m/s a = kRgT = M a = 1.4 × 287 × 293
只能在有介质 亚音速流动 声音只能在 亚音速流动 声音只能在有介质 的场中传播 传播， 的场中传播，不能 音 速流动 真空中传播 在真空中传播 超音速流动 超音速流动 如：在20℃的空气中 ℃
dA dc dv dA dc dρ + − =0 + + =0 或 A c v ρ A c
（7-2） ）
3、动量方程 、 由 δq = dh + δwt = dh − vdp 得 − dh = − vdp 由
2 c2 (c2 − c12 ) 得 − dh = d ( ) h1 − h2 = 2 2
a= ∂p ( ) ∂ρ s
过程式: 过程式: dp + k dv = 0 p v 定熵过程 压力波的传播过程 可作定熵过程 定熵过程处理 可作定熵过程处理
a = kpv
理想气体
a = kRgT
热力学考试题1判断题
基本概念热力学第一定律1.对于任何热力过程，热力学第一定律第二解析式的微分形式为δq=dh-vdp。
（）2.工质一边吸热，一边降温是可能的。
（√）3.热力系吸热后，温度一定升高。
（⨯）4.对工质加热，它的温度有可能降低。
( √ )5.工质吸热后必膨胀。
（⨯）6.热力系膨胀作功时必须吸热。
（⨯）7.稳定流动是指不随时间而变的流动。
（⨯）8.关系式Q =△H+W t适用于任何工质、任何过程。
（√）9.工质完成某一个过程，热力学能不变，则焓也不变。
（⨯）10.关系式Q =△U+W适用于任何工质、任何过程。
（）11.关系式Q = ΔU +∫PdV适用于任何工质、任何过程。
（⨯）12.关系式δq =c vΔT+δw适用于任何工质、任何过程。
（⨯）13.绝热节流过程的前后稳定截面上焓值相等。
14.简单可压缩系除与外界交换热量外只交换容积功。
15.简单可压缩系与外界交换的功只有容积功。
16.工质一旦膨胀必然对外作功。
17.节流过程为一定焓过程。
18.伴随工质的流入，开口系统由入口处获得4项能量。
（）19.系统吸热后内能必增加。
20.热力系与外界在没有能量交换和质量交换的情况下其状态不会发生变化。
理想气体的性质21.状态方程式PV=mR m T是针对mkg理想气体而言的。
（）22.公式du= c v dT不仅适用于理想气体，也适用于实际气体的定容过程。
（）23.理想气体的内能、焓和熵都只是温度的单值函数。
（）24.对于同一种理想气体，c p一定大于c v。
（）25.∆h=c p∆T适用于理想气体的任何过程；对于实际气体仅适用于定压过程。
（）26.在P-v图上，理想气体的定熵线与定温线均为双曲线，且定熵线较陡。
（）27.工质完成某一个过程，热力学能不变，则焓也不变。
（⨯）28.理想气体温度升高后热力学能、焓一定升高。
( )29.熵减小的过程，一定是放热过程。
（）30.理想气体的c p和c v都是温度的单值函数，所以两者之差也是温度的单值函数。
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第九章气体与蒸汽的流动
一、是非题
1．在绝热流动中欲使气流增速必须降压（），反过来，流道中有压降一定能使气流增速（）。
2．在稳定流动过程中，流体的状态变化过程可看作准平衡过程。
（）
3．稳定流动的连续性方程可普遍适用于稳定流动过程，而不论流体（液体和气体）的性质如何，或过程是否可逆。
（）
4．定熵流动特性方程(9–11)适用于理想气体的可逆绝热流动过程。
（）
5．在定熵流动中欲使气流达到超声速必须采用缩放喷管（），流体流经缩放流道一定能达到超声速（）。
6．声速是一个常数，在流道中每一截面处的声速均相同（），热空气中的声速比冷空气中大（）。
7．临界压力比
1
cr1
2+
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
=
γ
γ
γ
v
中的无论对于理想气体或水蒸气均有V
p
c
c
=
γ
（）。
8．只要喷管进、出口的压力比v小于临界压力比v cr，不论使用什么形状的喷管均能达到超声速（）。
9．流体在直管中不可能达到超声速（），流体在直管中作绝热流动时不可能达到超声速（）。
10．初参数相同的气体分别进入一渐缩喷管及一缩放喷管作完全膨胀，已知二者的最小截面面积相同，则通过两个喷管的质量流率是相同的（）。
11．在定熵流动中，对应任一截面的滞止参数都是相同的（）。
二、选择题
1．在定熵流动中若喷管进口处气流流速低于当地声速，要让气流增速需要选择
或，要使气流升压需要选择，当进口流速高于当地声速时，欲使之增速速或增压，分别应选择及。
(a)渐缩管；(b)渐扩管；(c)缩放管
2．在喷管流动计算中管形选择和判断中最方便的办法是用。
(a)马赫数Ma；(b)临界压力比cr ；(c)当地声速
3．气体在渐缩喷管A及缩放喷管B中作定熵流动，实现完全膨胀，已知二者进口参数相同，喷管B的渐缩段尺寸与喷管A相同，喷管A出口速度等于当地声速，则
(i) A m B m ；(ii)喉部p tA p tB；(iii)流速c A出 c Bt；(iv) p A出 p B出；
(v) c A出 c B出。
(a)大于；(b)等于；(c)小于；
4．在进、出口参数不变的情况下在拉伐尔喷管后使管长加长一段，其出口流速将
，其流量将。
若切去一段，出口流速将，流量将。
若为渐缩管则分别为。
(a)增加；(b)减小；(c)不变
5．定熵流动特性方程(9–11)适用于。
(a)任意气体的可逆绝热流动过程；(b)理想气体的可逆绝热流动过程；(c)任意气体的任意流动过程
6．喷管设计计算时的已知条件是，需确定的是，校核计算的已知条件是，需要确定的是。
(a)进、出口参数；(b)喷管尺寸；(c)气体流量；(d)喷管出口流体的流速。
7．对理想气体而言喷管流动的计算多采用，而对水蒸汽最为方便的是采用。
(a)解析式；(b)物性表；(c)h-s图。
8．理想气体绝热节流后温度将。
(a)增加；(b)减小；(c)不变
三、习题
9-1 压力为0.1MPa，温度为15℃的空气，分别以100m/s、200m/s、400m/s的速度流动。
当空气完全滞止时，试问空气的滞止温度及滞止压力各为多少？滞止作用对气流参数的影响如何？
9-2 设一贮气器内盛有空气，其压力p*=0.4MPa，温度t*=20℃。
空气经由渐缩喷管作定熵流动，流向压力为0.262 4MPa的空间。
渐缩喷管出口截面面积为0.785cm2。
求喷管出口截面上的状态参数、射出速度和质量流量。
若外界压力降为0.1MPa，求渐缩喷管的最大质量流量。
9-3 初态为3.5MPa和350℃、初速为100m/s的水蒸气，在喷管中绝热膨胀到2.1MPa。
已知流经喷管的质量流量为10kg/min，忽略摩阻损失，试确定喷管的形状和尺寸；若存在摩擦损失，已知喷管速度系数，确定通过喷管的质量流量。
9-4 压力p*=4.0MPa、温度t*=400℃的水蒸气，经阀门被节流到3.5MPa，然后进入缩放喷管绝热膨胀到出口压力p2=1.0MPa。
已知喷管效率N=0.883，试求喷管出口流速，并将此过程表示在h-s图上。
9-5 水蒸气在一喷管中绝热流动，进口参数p*=9.0MPa，t*=500℃。
已知速度系数，实际出口流速为611m/s，求进出口状态间的熵产。
9-6 在汽轮机末级叶片出口处，状态为p2=0.004MPa、x2=0.88的水蒸气通过连接管进入冷凝器。
假定连接管中容许的最大流速为120m/s，求蒸汽质量流量为100 000kg/h时连接管的直径。
9-7 压力为0.1MPa、温度为30℃的空气，流经扩压管压缩升压到0.14MPa，试问空气进入扩压管的初速至少有多大？
9-8 空气在一喷管中定熵流动，从初压1.4MPa、初温200℃膨胀到0.14MPa，流经喷管的质量流量为270kg/min。
试确定比体积、流速、声速、流量密度 (q m/A)及喷管截面面积随压力比变化的关系，并画在以压力比为横坐标的图上。
9-9 二氧化碳以50m/s 的初速进入绝热喷管，已知其进口温度为1 200K ，出口温度为400K ，若流动可视为可逆过程，求进口及出口的马赫数。
9–10 空气在喷管中定熵膨胀，已知进口压力为1.5MPa ，温度为60℃，出口压力为0.4MPa ，计算初终声速比。
9–11 二氧化碳在p 1=800kPa ，T 1=400K 下进入喷管被加速到Ma=0.6，试确定加速后的温度和压力。
9-12 空气进入一缩放流道，进口处压力为0.8MPa ，初速为0，定熵膨胀至出口马赫数为Ma=1.8，求出口背压。
9–13 大气中的空气压力为90kPa ，温度为260K ，以c 1=250m/s 的速度进入飞行器的扩压
管，已知质量流率 kg/s 15=m ，扩压管的效率为 %95N =η，出口速度为80m/s ，求出口压
力、温度及出口截面积。
9–14 水蒸汽进入渐缩流道，进口压力为3.0MPa ，温度为600℃，初速可忽略，喷管出口压力为1.8MPa ，截面积为24cm 2，在(a)等熵流动；(b)喷管效率
9.0N =η时求出口速度，喷
管质量流率及出口马赫数。
9–15 汽车轮胎中的空气压力为220kPa （表压），环境大气压力为94kPa ，温度25℃，轮胎上有直径为3mm 的小洞，假定流动过程近似视为定熵过程，确定最初的质量流率。
9–16 某渐缩喷管，其出口截面面积为10cm 2，测得喷管进口空气的压力为200kPa ，温度为200℃，出口压力为50kPa ，试计算喷管的实际出口速度及喷管质量流率。
四、计算机应用、工程设计及讨论
1.写一计算机程序确定喷管的尺寸。
已知工质为空气，进口滞止参数为1 400kPa 、200℃，喷管内为定熵流动，质量流率为3kg/s 。
当压力降按50kPa 变化时计算喷管的尺寸，并计算沿喷管马赫数Ma 的变化。
2 写一程序计算例题9–3中当喷管出口压力为200kPa 时沿流动方向流体压力、温度、速度、密度、声速、马赫数的变化。
3 设计一个蒸汽喷射泵，用1 400kPa的饱和蒸汽引射并加热水，使水在100kPa压力下温度由20℃上升到80℃，水流量为10kg/s。
假定设备在理想的情况下工作，没有任何附加损失。
4 为什么在定熵流动中亚声速气流与超声速气流对流道的选择有截然不同的要求？
5 定熵流动特性方程（9–11）是根据什么导得的，其适用范围如何？
6 水蒸气流动过程的分析计算与理想气体有何区别？。