9-1压力为0.1MPa，温度为20℃的空气，分别以100、300、500及1000m/s的速度流动，当被可逆绝热滞止后，问滞止温度及滞止压力各多少？
解：h1==1.01×293=296kJ/kg
h0=h1+
当c=100m/s时：
h0=301 kJ/kg，T0＝＝298K，＝0.106 MPa
当c=300m/s时：
h0=341 kJ/kg，T0＝337.6K，p0= 0.158MPa
当c=500m/s时：
h0=421 kJ/kg，T0＝416.8K，p0= 0.33MPa
当c=1000m/s时：
h0=796 kJ/kg，T0＝788.1K，p0= 0.308MPa

9-2质量流量kg/s的空气在喷管内作定熵流动，在截面1-1处测得参数值p1= 0.3MPa，t1＝200℃，c1=20m/s。在截面2-2处测得参数值p2＝0.2MPa。求2-2截面处的喷管截面积。
解：0.1584>0.2 MPa
采用渐缩喷管。
c1=20m/s较小忽略。
因此2-2截面处是临界点
421K
0.6m3/kg
323m/s
0.00185m3

9-3渐缩喷管进口空气的压力p1= 2.53MPa，t1＝80℃，c1=50m/s。喷管背压pb= 1.5MPa。求喷管出口的气流速度c2，状态参数v2、t2。如喷管出口截面积f2=1cm2，求质量流量。
解: 2.53=1.33<1.5 MPa
没有到临界。
滞止温度：
＝354.24K
滞止压力：＝2.56 MPa
317.5 m/s
＝304K
0.058 m3/kg
0.55 m3/s

9-4如上题喷管背压pb= 0.1MPa。求喷管出口的气流速度及质量流量？
解：2.53=1.33 MPa >pb
所以渐缩喷管进口截面压力p2＝pc＝1.33 MPa
由定熵过程方程可得：（按c1＝0处理）
＝294K
c2＝a＝＝344 m/s
0.0634 m3/kg
0.543 m3/s

9-5空气流经喷管作定熵流动，已知进口截面上空气参数p1= 0.7MPa，t1＝947℃，c1=0m/s。喷管出口处的压力p2分别为0.5 MPa及0.12 MPa，质量流量均为kg/s。试选择喷管类型，计算喷管出口截面处的流速及出口截面积。
解：（1）p2＝0.5MPa
0.7=0.37 MPa 未到临界，选用渐缩喷管。
＝1108K
474 m/s
0.636 m3/kg
6.7cm2
（2）p2＝0.12MPa
0.7=0.37 MPa>pb
选缩放喷管。
＝737K
985 m/s
1.76 m3/kg
8.9cm2

9-6空气流经一断面为0.1m2的等截面通道，在截面1-1处测得c1=100m/s，p1= 0.15MPa，t1＝100℃；在截面2-2处，测得 c2=171.4m/s，p2＝0.14MPa。若流动无摩擦损失，求（1）质量流量；（2）截面2-2处的空气温度；（3）截面1-1与截面2-2之间的传热量。
解：（1）质量流量
0.71 m3/kg
14.08 kg /s
（2）＝1.22 m3/kg
595K
（3）3141kJ/s

9-7有p1= 0.18MPa，t1＝300℃的氧气通过渐缩喷管，已知背压pb= 0.1MPa。喷管出口直径d2=10mm。如不考虑进口流速的影响，求氧气通过喷管的出口流速及质量流量。
解： p2＝0.1 MPa
0.18=0.1 MPa =pb
出口为临界流速
416.7 m/s
质量流量
＝484K
1.26 m3/kg
0.026 kg /s

9－8空气通过一喷管，进口压力p1= 0.5MPa，t1＝600K，质量流量为1.5kg/s。如该喷管的出口处压力为p2= 0.1MPa，问应采用什么型式的喷管？如不考虑进口流速影响，求定熵膨胀过程中喷管出口气流流速及出口截面积。如为不可逆绝热流动，喷管效率η＝0.95，则喷管气体出口速度及出口截面积各为多少？
解：0.5=0.264 MPa >p2
所以应采用缩放喷管。
(1)出口流速：
0.6314
＝378.8K
1.09 m3/kg
667m/s
＝24.5cm2
(2)650 m/s
390 K
1.12 m3/kg
＝25.8cm2

9-9某燃气p1= 1MPa，t1＝1000K，流经渐缩渐扩喷管。已知喷管出口截面上的压力p2=0. 1MPa，进口流速c1＝200m/s，喷管效率η＝0.95，燃气的质量流量50kg/s，燃气的比热k＝1.36，定压质量比热cp＝1kJ/(kg.K)。求喷管的喉部截面积和出口截面积。
解：进口流速c1＝200m/s
20 kJ/kg远小于燃气的进口焓＝1000 kJ/kg
忽略。
出口流速：
0.5436
＝543.6K
955m/s
931 m/s
566 K
＝264.7 kJ/(kg.K)
1.5 m3/kg
出口截面积
＝805cm2
(2)喉部流速：
0.535 MPa
＝847.4K
552m/s
0.4193 m3/kg
喉部截面积
＝380cm2

9-10水蒸气压力p1= 0.1MPa，t1＝120℃以500m/s的速度流动，求其滞止焓、滞止温度和滞止压力。
解：p1= 0.1MPa，t1＝120℃时水蒸气焓
h1=2716.8 kJ/kg，s1=7.4681 kJ/(kg.K)
滞止焓
h0= h1+c2/2=2841.8 kJ/kg
查表得
p0=0.19 MPa
t0=185.7℃

9-11水蒸气的初参数p1= 2MPa，t1＝300℃，经过缩放喷管流入背压pb= 0.1MPa的环境中，喷管喉部截面积20cm2。求临界流速、出口速度、质量流量及出口截面积。
解：h1=3023 kJ/kg，s1=6.765 kJ/(kg.K)
pc= 0.546×2=1.092 MPa
hc=2881 kJ/kg，vc=2.0 m3/kg
h2=2454 kJ/kg，v2=1.53 m3/kg
cc=532.9 m/s
c2=1066.7 m/s
质量流量
0.533 kg /s
＝76.4cm2

9-12解：h1=3231 kJ/kg，
节流后s=7.203 kJ/(kg.K)
h2=3148 kJ/kg，v2=0.2335 m3/kg
pb/p>0.546
渐缩喷管
c2=407.4 m/s
0.35 kg /s

9-13解：查表得
h2=2736 kJ/kg
由p1= 2MPa等焓过程查表得
x1＝0.97
t1=212.4℃
43.4K/MPa

9-14解:查表得：h1=3222 kJ/kg
h2=3066 kJ/kg
c2=558.6 m/s
＝519 m/s
动能损失：
21 kJ/kg

9-15解：0.199 kJ/(kg.K)
（理想气体的绝热节流过程温度相等）
用损
＝59.7 kJ/kg

9-16解：由得
355K
＝337m/s

9-17