流体力学课后答案第九章一元气体动力学基础.doc

一元气体动力学基础1.若要求小于0.05时，对20空气限定速度是多少？解：根据=知 0.05M0.45，即对20 空气限定速度为153m/s，可按不压缩处理。2.有一收缩型喷嘴，已知p1=140kPa（abs），p2=100kPa（abs），v1=80m/s，T1=293K，求2-2断面上的速度v2。解：因速度较高，气流来不及与外界进行热量交换，且当忽略能量损失时，可按等熵流动处理，应用结果： =，其中T1=293K=1.66kg/m3.=1.31kg/m3.T2=266 K解得：=242m/s3.某一绝热气流的马赫数M=0.8，并已知其滞止压力p0=598100N/m2，温度t0=20，试求滞止音速c0，当地音速c，气流速度v和气流绝对压强p各为多少？解：T0=273+20=293K，C0=343m/s根据 知T=260 K，解得：4.有一台风机进口的空气速度为v1，温度为T1，出口空气压力为p2，温度为T2，出口断面面积为A2，若输入风机的轴功率为N，试求风机质量流量G（空气定压比热为cp）。解：由工程热力学知识：，其中，由此可解得G5.空气在直径为10.16cm的管道中流动，其质量流量是1kg/s，滞止温度为38，在管路某断面处的静压为41360N/m2，试求该断面处的马赫数，速度及滞止压强。解：由G=Av=T=282k又： p=58260N/m6.在管道中流动的空气，流量为0.227kg/s。某处绝对压强为137900N/m2，马赫数M=0.6，断面面积为6.45cm2。试求气流的滞止温度。解：和得G=和得，代入：T=269.6kT=289.1k7.毕托管测得静压为35850N/m2（r）（表压），驻点压强与静压差为65.861kPa，由气压计读得大气压为100.66kPa，而空气流的滞止温度为27。分别按不可压缩和可压缩情况计算空气流的速度。解：可按压缩处理：解得： 解得： 解得：按不可压缩处理： 即：8.空气管道某一断面上v=106m/s，p=798100N/m2（abs），t=16，管径D=1.03m。试计算该断面上的马赫数及雷诺数。（提示：设动力粘滞系数在通常压强下不变）解：查表可以计算知=340.8m/s马赫数为：m=0.311 9.16的空气在D=20cm的钢管中作等温流动，沿管长3600m压降为1at，假若初始压强为5at（abs），设=0.032，求质量流量。解：由G=其中：，解得G=1.34kgs校核： ，计算有效10.已知煤气管路的直径为20cm，长度为3000m，气流绝对压强p1=980kPa，t1=300K，阻力系数=0.012，煤气的R=490J/(kgK)，绝对指数k=1.3，当出口的外界压力为490kPa时，求质量流量（煤气管路不保温）。解：按等温条件计算G=5.22kg验算管道出口马赫数 c=s=3.33kgm=50ms=Mv，则 G=0.426kg/s12.空气在光滑水平管中输送，管长为200m，管径5cm，摩阻系数=0.016，进口处绝对压强为106N/m2，温度为20，流速为30m/s，求沿此管压降为多少？若（1）气体作为不可压缩流体；（2）可压缩等温流动；（3）可压缩绝热流动；试分别计算之。解：（1）若气体作为不可压缩流体，查表得时，=1.205kgm则p=3.4710N/m（2）气体作可压缩等温