逆布雷顿制冷循环分析和板翅式换热器的设计教材

1、2.逆布雷顿循环制冷系统循环分析与理论设计图 2-2图 2-1 是逆布雷顿空气制冷循环热力过程原理图。理论循环由 1-2 -3-4- 5-6-1 表示，但是由于各种因素的影响，空气制冷系统的实际循环和理论循环 的差别很大。 为了便于分析我们采用一些简化的处理方法， 首先假设空气是理想 气体，理想气体假设在这篇论文所讨论的温度和压力范围内所造成的误差很小， 可以忽略不计； 假设吸热和放热过程为等压过程， 压缩很膨胀过程中的损失可以 折算到进出口压力上去； 在回热过程中考虑传热温差， 此时的回冷热交换器的效 率小于 1，而且在处理回热过程时假设它没有流动阻力损失，并把漏热损失折算为用冷装置的热负荷

2、；空气在压缩机中的压缩过程要考虑到绝热压缩效率 CS，在膨胀机中的膨胀过程要考虑到相对内效率 T。在极限回热过程中，空气的温度经过冷凝器和回热器后可以到达4，但是由于回热效率的存在空气只能经回热器被冷却到 4，空气经过理想绝热膨胀过程 后可以到达状态点 5，但是实际过程并不能完全达到可逆，因此膨胀后只能到 达状态点 5，点 5 的计算需要考虑到膨胀机的等熵效率。空气从膨胀机中出来后 进入用冷装置，被用冷装置加热到状态点 6,6 点所对应的温度就是制冷温度，然 后空气进入回热器中被加热至状态点 1后进入压缩机， 压缩过程不是完全的可 逆过程，所以空气被压缩至状态点 2 而不是 2，然后空气进入冷

3、凝器被定压冷 却至状态点 3，再进入回热器被定压冷却至 4，从而完成了一个完整的循环过程。在工程实际中，空气压缩机可以采用活塞式以及螺杆式等，效率一般在 0.60.8之间，通常为 0.7 左右；膨胀机采用径流式气体轴承膨胀机， 在规定工况 内的运行效率大约在 0.50.7之间，通常为 0.6 左右；回热器采用高效紧凑的板 翅式换热器，效率可以达到 0.750.95，通常在 0.8 左右；环境温度为 298K，制 冷温度为 220K，压力比根据实际和要求情况选取。我在这里取压缩机入口处的空气压强 P1=0.1MPa，压比 =3.0，则压缩机 出口处的压强是 P2=0.3Mpa,cp 是空气的定压

4、比热容， 在一般的使用压力和温度范 围内看作常数 先来确定各点的温度T4=T0+T=T0+(TK-T0)*(1-R)=231.7K，R=0.85 为回冷热交换器的效率T5=T4*(P5/P4)(1.41-1)/1.41)=168.3K 由T=(T4-T5)/(T4-T5)的得出 T5=193.7K，其中T 为等熵膨胀效率 T1=298.0KT2=T1*(p2/p1)(1.41-1)/1.41)=410.2K 由(T2-T1)/(T2-T1)=Cs得 T2=458.3K，其中 Cs为压缩机效率 综上可知各点温度：T1=298.0K,T2=458.3K T3=298K,T4=231.7K,T5=1

5、93.7K,T6=220K由 nist 软件可以计算各点的焓值图 2-4制冷机的单位质量工质耗功量为 w=w e-wc;式子中 we是压缩机气体耗功， wc 是膨 胀机膨胀气体做功。wc=h4-h5=37.49KJ/kg we=h2-h1=162.22KJ/kg，其中 Cs是压缩机绝热压缩效率空气单位质量制冷量 q0=h6-h5=26.47KJ/kg则制冷系数 COP=q0/w=0.21要求计算的是 500W 制冷量，据此可计算空气质量流 量为 qm=Q/q0=0.0189kg/s计算结果汇总回热器性能系数 0.85，回热器冷热端传热温差为 11.7K，质量流速为 0.0189kg/s状态点温

6、度（K）焓值（ KJ/kg）压力（ Mpa）1（压缩机入口）298.0298.300.12（压缩机出口）458.3460.520.33（回热器热端入口）298.0297.840.34（膨胀机入口）231.7230.850.35（膨胀机出口）193.7193.360.16（回热器冷端入口）220.0219.830.11（回热器热端出口）186.3185.900.13.逆布雷顿循环制冷系统板翅式换热器设计3.1 板翅式换热器的主要优缺点3.1.1 传热效率高：铝制板翅式换热器在强制对流空气的传热系数是 30-300（千 卡/米2 ?小时?），而一般管式换热器只达（千卡 /米2 ?小时?）；3.1.

7、2结构紧凑：板翅式换热器单位体积的传热面积可达 1000250（0 米2/米 3）， 而一般管式换热器只有 50150（米 2/米 3）；3.1.3 轻巧而牢固：由于结构紧凑，体积小，一般均采用铝锰合金制造，故重 量轻，波形翅片既是主要传热表面又是两板支撑，故强度高，能耐一定的压力。 ? 3.1.4 适应性大：可用作气 -气，气 - 液，液 -液热交换。也可用于冷凝和蒸发， 流向上可用于逆流、顺流、横流、横逆流等，而且可以在同一设备中实现 26 种流体的热交换；3.1.5 缺点：由于流道小，容易堵塞，一旦堵塞后，清洗较困难，因而使用介 质一般以清洁为宜，最后在入口前进行过滤；检修探伤也比较困难

8、。3.2 板翅式换热器的基本结构 在两块平金属板之间夹持一组波形翅片，两边以封条密封而组成一个单元 体。对各单元体进行叠加排列， 然后再用钎焊焊接， 可以得到不同流向的组装件， 称为板束。 在板束的顶部和底部各留有一层主要起绝缘作用的假翅片层 （也称工 艺层）。再将半圆封头用氩弧焊焊在板束上，就制成了一个板翅式换热器。 （见 图 3-1 ）图 3-13.3 目前已经生产的翅片规格和参数 翅片的型式有断续形（或者称片条形百叶窗形）光片形光片打孔形；翅片的高度有 9.5 6.5 4.7 毫米。共三种形式九种规格。但是设计中一般选用 三种，既是：对气相传热，选用高度为 9.5 毫米的断续形翅片；对液

9、相传热，选 用高度为 4.7毫米的光翅片；相变的选用高度为 6.5 毫米的光片打孔形翅片。现 在把三种规格的参数列在表 3-1通道的截面如图 3-2 所示图 3-2表 3-13.4 设计计算公式 传热方程式 Q=KF tm 其中： Q换热量（ KJ/h ）K 传热系数（ kJ/m2 ?h?）2F 传热面积（ m2） tm对数温差（）3.4.1 传热系数的计算 略去平板的热阻，翅片间热冷流体的传热系数分别是：其中 K1，K 2分别是热冷流体侧面的传热系数（kJ/m2 ?h?）是热冷流体侧面给热系数（ kJ/m2 ?h?）是热冷流体侧面翅片的全效率F1， F2是热冷流体侧面的传热面积（ m2）3.

10、4.2 给热系数 的计算 =GC pGF（ kJ/m2 ?h?） 其中 G单位面积质量流速（ kg/m2 cP流体的定压比热（ KJ/kg ?） St斯特顿准数 St=j/Pr 2/3J传热因子，是雷诺准数 Re 的函数。有关 j 和 Re 的关系的计算公式较多，可以采用 实验的 j-Re 曲线,如图 3-3 所示图 3-3 传热因子 j 和摩擦系数 f 与 Re 数之间的关系Pr普朗特准数 流体黏度（ kg?s/s2）2g重力加速度（ m/s2） 流体的导热系数（ kJ/m2 ?s?）Re雷诺准数 Re=GD/ gDe当量直径（ m）3.4.2 翅片全效率的计算 翅片是板翅式换热器最基本的元

11、件， 冷热流体的热交换， 一部分是直接接触的平隔 板来完成， 但是大部分是通过翅片来完成。 由于翅片传热不想平隔板那样直接传热， 故翅片 被称为二次表面。 在翅片高度方面有温度梯度， 既存在着翅片效率， 可以设翅片与平隔板接 触处的温度是 Tw （），翅片平均温度是 Tm（），流体温度是 Tb（），可以得到翅 片效率为计算方便，将函数值列成下表：表 3-2L 值的计算如下：热流体在两冷流体之间，则l=h/2, 热流体一边是冷流体，另一边是热流体，则 l=h，h 是翅片高度3.4.4 对数温差 tm计算 t1， t2 进口端和出口端热冷流体最大温差和最小温差3.4.5 压力降的计算图 3-43.

12、5 回热器的设计计算已知条件：在回热器中的冷热端的温差都是 11.7K，热流体的温度由 T2=298.0K 变为 T4=231.7K ，冷流体的温度由 220.0K 变为 286.3K ，注意当冷流体在回热器中被加热时，所能达到的温度低于常温 298K，有一定的传热温差 11.7K ，因此冷流体只能被加热到 298-11.7=286.3K 。但 是假如压缩机的气体是从开放空间中获得，因此温度是298K 。空气的流量是 G1=G2=0.0189kg/s=68kg/h热交换器的流程采用逆流式求：热交换器冷热边传热面积 F0，芯体层数 N，芯体有效长度 L 有效宽度 W 及其流动阻 力 p03.5.

13、1 冷热通道间隔布置，冷热边换热型面均选用锯齿形翅片，翅片参数如下：翅片高度：H=9.5 毫米翅片厚度： =0.2 毫米翅片间距：P=1.7 毫米翅片内高：y=H- =9.3 毫米翅片内宽x=P- =1.5 毫米3.5.2 计算翅片的几何参数（ 1）通道当量直径de=2x*y/ （x+y）=2.583*10-3 米（ 2）单层通道截面积6 -6f=xyW/10 6P=8.206*10 -6W 平方米，其中 W 的单位是毫米（ 3）在 W=1 米， L=1 米时，每排通道的换热面积F=2（x+y ）W/P=12.7 平方米（4）二次传热面与总传热面面积比是Fx/F0=y/（x+y ）=0.861

14、3.5.3 计算物性参数（ 1）求定性温度：热流体通道中式t1=（298-273+231.7-273 ） /2=-8.2 冷流体通道中 t2=（220-273+286.3-273 ） /2=-19.9 （2）根据定性温度可以查得： 1= 0.023457W/m?K2=0.022476W/m?KC p1= 1010.2J/kgCp2=1005.8J/kg1=16.818 10-6N?s/m2 2=16.24410-6N?s/m23.5.4试选重量流速为 GF=10千克/ 平方米秒3.5.5计算换热系数 （1）求 ReRe1=GFde/ 1g=1538Re2=GFde/ 2g=1588（2）求对流

15、换热系数 a. 根据Re，查图 3-3得： j 1=0.0143 j 2=0.0140b. 根据 Pr=Cpg/ 得 Pr 1=0.7239 Pr 2=0.7280c. 求 St ，根据 St=j/Pr2/3 得：St 1=0.01774 St 2=0.01730d. 求，根据 =3600StCpGF得到：1=180W/m?K 2=174W/m?K3.5.6 计算效率 0（1）求翅片参数 m，根据 m=（2/ ）? 取翅片材料导热系数（铝） =165大卡/ 米时m 1=97m 2=（ 2*150/ （ 165*0.2*0.001 ）?=95（ 2）求Z，根据 z=th（ml）/ml取 l=H/

16、2=4.75 毫米得 m1l=0.461 m 2l=0.451根据 ml 查正切双曲线函数表 3-2，得th （m1l ） =0.4301 th （m2l ）=0.4219 z1=0.4301/0.461=0.933 z2=0.4219/0.451=0.935 （3）求表面效率 0，根据 0=1-F x/F 0（1- z） 01=1-0.861*（1-0.933）=0.942 02=1-0.861*（1-0.935）=0.9443.5.7 计算传热系数 K 取两侧通道的传热面积相等 F01=F02=F0，则两侧传热系数也相等，根据下 式求出 K=1/（1/ 101+1/ 202）=83.4W/

17、m2K3.5.8 求平均温差t m=（t 1+t 2）/2=11.7 3.5.9 计算传热面积 F0F0=Q/Kt m=GCp1（t 2-t 4）/K t m=1.298 平方米3.6.10 计算芯体层数 N-6N=G/GFf l=68/ （10*8.206*10 -6*W*3600） 这里可以知道芯体的层数和有效宽度有关系而芯体的有效长度 L=F0/ （F*N*W）（这里 W的单位是米） 可知芯体的有效长度 L 也和有效宽度 W有关系换热器的总高度 H 总=2N*H（若考虑隔板的厚度）（1）取 N=2，W=115m，mH 总=43mm， L=444mm（2）取 N=3， W=77m，mH 总

18、=57mm，L=442mm（3）取 N=4， W=58m，mH 总=76mm，L=444mm 一般来说宽是高的两倍，长是宽的 5 倍，这里可以取第一组： N=2 ， W=115m，mH 总 =40mm， L=445mm计算结果汇总如下流体计算项目低压冷空气高压热空气总通道数 N22质量流速（ Kg/m2/s ）1010冷端温度（ K）220.0231.7热端温度（ K）286.3298平均温度（）-8.2-19.9压力（ kpa）100300动力粘度 （N?s/m2）16.24410-616.878 10-6比热容（ J/kg ）10061010导热系数 （W/（m?K）0.0224760.2

19、3457当量直径 de= 2xy （ m）xy2.58 10-32.58 10-3雷诺数 Re=gde/ 15881528普朗特数 Pr=cp / 0.72800.7239传热因子 j （查图）0.1400.143St=j/Pr 2/30.017300.01774换热系数 =StCpGF(W/(m2 k)174180翅片导热系数 （W/（m?K）192192翅片参数 m=（2 / ）9597l=H/2 ( mm)4.754.75ml0.4510.461Th（ml）0.42190.4301翅片全效率 z=th （ml） /ml0.9350.933翅片总效率 =1-Fx/F 0（1- z）0.94

20、40.9423.6.11. 计算流动阻力 p（1）求摩擦因子? 根据 Re 查曲线图 3-3 得Re1=1538，?1=0.065Re2=1588，?2=0.062（2）求气体的重度 在这次设计中的温度和压力条件下， 气体偏离理想气体不远， 可以近似用理 想气体状态方程求 ，估算时采用 P1=0.3Mpa和 P2=0.1Mpa 和冷热流体的定性温 度以及 =P/RT来计算 1=30000/（29.27*264.8）=3.87 千克 / 立方米 2=10000/（29.27*253.1 ）=1.35 千克 / 立方米（3）求流动阻力 P，根据公式 P=（4?1*L*GF2）/（de*2g），必须

21、指出，此 处采用的计算所得的流动阻力中没有计及流体的局部阻力损失， 因为在空气制冷 循环中所用的热交换器多采用单流程，没有转弯损失，而进出口损失通常不大， 计算时可以略去不计， 没有计及的因素反映在允许阻力值所留有的裕量中， 考虑 富裕量取备用系数 =1.35L1=1.35*0.445=0.60 米L2=1.35*0.115=0.16 米P1=4*0.065*0.6/2.583*1000*100/ （2*9.81*3.87 ）=132.6 千克 / 平方米 =780帕P2=4*0.062*0.16/2.583*1000*100/ (2*9.81*1.35 )=57.99 千克/ 立方米=568

22、 帕气体计算项目低压冷空气高压热空气摩擦因子?0.0620.065板束有效长度 L（ m）0.4450.445当量直径 d0（ m）0.002580.00258质量流速 GF（ kg/m2/s）1010比容（ kg/m 3）1.353.87板束阻力 p=4f L GGV d2 (Pa)5687803.6 空气冷却器的设计计算 在这里不考虑在换热器中的压力降，在空气侧空气温度由T2=458.3K 下降至 T3=298K ，而冷却水被从 T7=295K 加热至 T8=310K3.6.1 热量计算空气侧的放热量 Q=qm（h2-h3）=3.07KW ，其中 qm是空气的质量流量冷却水的消耗量 qm

23、水=Q/cp（T8-T7）其中 cp常温下水的比热容，而冷却水的入口温度取为 t7=12 ，出口温度取决于换热器的设计3.6.2 化工计算（1）空气侧：空气侧的翅片参数如下： 锯齿形翅片翅片高度 H=9.5mm 翅片厚度 =0.2mm翅片间距 P=1.7mm 翅片内高 y=H- =9.3mm翅片内宽 x=P- =1.5mm（a）通道当量直径de=2x*y/ （x+y）=2.583*10-3 米（b）单层通道截面积6 -6f=xyW/10 6P=8.206*10 -6W 平方米，其中 W 的单位是毫米（ c）在 W=1 米， L=1 米时，每排通道的换热面积F=2（x+y ）W/P=12.7 平

24、方米（d）二次传热面与总传热面面积比是Fx/F0=y/ （ x+y ） =0.861定性温度 tm1=（ t2+t 3） /2=105 黏度 1=0.000022190Pa?s导热系数 1=0.031537W/m ?K比热 Cp=1013.8J/kg普兰特准数 Pr=3600* 1*g*C p/1=0.822质量流速： G=11.5 千克 /（平方米 ?秒）雷诺准数： Re=GDe/（ g）=1337 传热因子： j 查图 3-3 或者由关联式得锯齿形的翅片 j=0.013 ，?=0.065 2/3Pr2/3=0.8782/3 斯坦顿系数： St=j/Pr 2/3=0.0148 2 给热系数：

25、 =StCpG=322W/m 2K 1/2 m=（2/（）1/2=130，其中翅片导热系数（铝） =192W/m ?K ml=mh=1.235 查表 3-2 得 th（ml ） =0.8452 可得翅片效率： t=th （ml）/ml=0.684 翅片全效率： =1-（F2/F）*（1- t）=0.728（2）冷却水侧计算； 现在已经知道了换热量， 而水侧和空气侧的换热面积都不知道。 这里设置的换热器最好 是两个热流体通道将冷流体的通道包裹在中间。假设热流体通道取为2，那么冷流体的通道取为 1。热流体的通道既空气的通道， W=1，L=1 是，有效换热面积是 12.7 平方米。现在确定冷流体既水

26、侧的换热面积， 水侧的翅片高度一般取为 h=4.7，型面选择光片形， 当 W=1 米， L=1 米时为 6.1 平方米。而热流体通道数是冷流体通道数的两倍，因此可以知 道，当水侧和空气侧的有效长度和有效宽度相等时， 空气从的换热面积是水侧的换热面积的 （2*12.7 ）/6.1=4.16 倍。可以设冷却水侧的温度上升了 12 度到达 22 度 定性温度： tm=（12+22）/2=17 黏度 :=0.0010798Pa?s 比热容： C 水 =4186.5J/kg 导热系数 =0.59305W/m ?K 普兰特准数： Pr= *g*C p/=7.63 重量流速：换热量 Q=3.07KW而Q=q

27、m水（T出-T 进）C水重量流速 G=qm/f W 其中 f 是单层通道截面积 可以得到 G=19.6/W 其中 W 是有效宽度 取 G=200 千克 / 平方米 ?秒 雷诺准数： Re=GD e/（g）=453 传热因子 j 查图的 j=0.010 ，f=0.042 斯坦顿系数： St=j/Pr 2/3=0.00258 给热系数： =3600StC pG=1857.6 （千卡 /平方米 ?小时）1/2 m=2/（）1/2=274 其中翅片导热系数（铝） =192W/m ?K ml=mh/2=0.6439 翅片效率： t=th（ml） /m=0.877 翅片全效率 =1-（F2/F）* （1-

28、t）=0.91（3）传热系数计算 空气侧的传热系数计算：可以得到 K1=162.4W/m 2K由 K1F1=K 2F2可以得到 K 2=675.6W/m 2 K（4）温差计算t1=185.3-22=163.3 t2=25-12=13 tm=59.4 传热面积计算：空气侧 F1=Q/（K1tm） =0.3182 平方米 水侧 F2=Q/（ K2tm）=0.0765 平方米 计算长度：其中水侧通道数为1，空气侧通道数为 2，空气侧的通道中间夹着水通道。由质量流量可以得到有效宽度都是100mm，再计算长度 L=F 2/FW=0.1254 米，取为 125 毫米， 其中 F 是有效长度和宽度都是 1m

29、 时的单通道传热面积。综上可得空气冷却器的结构式 ABA 型，中间是水通道，两边是空气通道 水通道的参数如下：翅片高度：H=4.7 毫米翅片厚度： =0.3 毫米翅片间距： b=2.2 毫米翅片内高： y=H- =4.4 毫米翅片内宽x=P- =毫米有效宽度：W=100 毫米有效长度 :L=125 毫米通道数 N=1空气通道的参数如下：翅片高度： H=9.5 毫米翅片厚度： =0.2 毫米翅片间距： b=1.7 毫米翅片内高： y=H- =9.3 毫米翅片内宽x=P- =1.5 毫米有效宽度： W=100 毫米有效长度:L=125 毫米通道数：N=2计算结果汇总如下：流体计算项目冷却水通道被冷

30、却热空气通道总通道数 N12质量流速（ Kg/m2/s ）20011.5冷端温度（）1225热端温度（）22185.3平均温度（）17105.2压力（ kpa）100300动力粘度 （N?s/m2）0.00107980.000022190比热容（ J/kg ）4186.51013.8导热系数 （W/（m?K）0.593050.031537当量直径 de= 2xy （ m） xy-32.43 10-3-32.58 10-3雷诺数 Re=GFde/ 4531337普朗特数 Pr=cp / 7.630.822传热因子 j （查图）0.0100.013St=j/Pr 2/30.002580.0148换

31、热系数 =StCpGF(W/(m2 k)2160345翅片导热系数 （W/（m?K）192192翅片参数 m=（2 / ）274134l=H/2 或者 H（ mm），视具体情况 而定2.359.50ml0.64391.273Th（ml）0.56490.8544翅片全效率 z=th （ml） /ml0.8770.671翅片总效率 =1-Fx/F 0（1- z）0.9100.717空气侧： G=11.5千克/平方米 ?秒在入口处温度下比体积， v1=0.439 在出口温度下比体积： v2=0.285 平均比体积 vm=0.362 =（x*y*n 1）/（b*h*n）=0.576?=0.065F=0

32、.3182 平方米Ag=1.642*10-3 由 Re 和查图得 Kc=0.06 Ke=0.47 代入式可得空气侧压降为 P=300 帕4.逆布雷顿制冷系统透平膨胀机的设计4.1 透平膨胀机的热力计算4.1.1给定的参数及其要求已知：工质是空气气体常数 R=287.2N?m/（kg?K ）绝热指数 =1.41进口压力 p0=0.3Mpa 进口温度 T0=231.7K出口压力 p2=0.1MPa质量流量 qm=0.0189kg/s4.1.2估取及选用值（1）估取 工作轮的形式：半开式向心径轴反动式 喷嘴中的速度系数： =0.96 工作轮中的气流速度系数： =0.84 工作轮叶高轮径比： l1/D

33、1=0.04 工作轮相对轴向间隙： /lm=0.017 喷嘴与工作轮间的半径间隙： 1mm 工作轮叶片进口过盖量 :0.7mm 工作轮轴向间隙： 0.3mm 工作轮轮背修正系数 K ： 4 工作轮出口减窄系数 2 0.775 工作轮进口减窄系数 1 0.965 喷嘴出口减窄系数： N=0.98（2）选取 轮径比 ：0.44 反动度： =0.49 特性比： 1=0.66（3）选定喷嘴出口叶片角 1=12 度 工作轮进口叶片角 1=90 度 工作轮出口叶片角 2=36.5 度（ 4）估取扩压比 P2/p3=1.038 可得 P3=0.09634Mpa4.1.3喷嘴中的流动（ 1）进口比焓： h0=

34、230850J/kg 膨胀机出口处的理想温度是： T4（1/3）（0.41/1.41）=168.34K 可以得到膨胀机出口处的理想比焓是 h2s=170640J/kg 有前面已经知道扩压比是 1.038 得到工作轮出口压强是 0.1/1.038=0.096339Mpa 可以得到工作轮出口理想比焓是： h2s=168830J/kg 膨胀机总的理想比焓降 hs=h0-h2s=60210J/kg 通流部分理想比焓降 hs=h0-h2s=62020J/kg（2）等焓理想速度1/2 cs=（2hs）1/2=352.19m/s（3）由 p4， T4从 z-p 图上查得 Z0=0.990 （ 4）喷嘴中的等

35、熵比焓降 h1s=（1- ）hs=31630.2J/kg （ 5）喷嘴出口的实际速度 c1= （2h1s）1/2=241.46m/s （ 6）喷嘴出口理想比焓 h1s=h0-h1s=199219.8J/kg （ 7）喷嘴出口实际比焓 h1=h0- 2h1s=201699.6J/kg（8）由 p0，T0 以及 h1s可以从焓熵图上查得 p1=0.17954Mpa（9）由 p1 h1 从焓熵图上查得 T1=202.37K（10）有 p1 T1可以从 z-P 图上查得 Z1=0.995 （ 11）喷嘴出口的气体密度是 1=p1/（ Z1RT） =3.105kg/m3（12）多变指数 n=/（-2（-

36、1） =1.366（13）喷嘴出口喉部截面速度 c*= 2Z0RT0n-1 =264.75m/s1n 1（14）喷嘴出口状态下的声速 c1=（nZ1RT1） 1/2=281.06m/s （ 15）喷嘴出口绝对马赫数 Mac1=c1/c1=0.859 （16）喷嘴中的能量损失 qN=（1-2） h1s=2479.8J/kg （ 17）喷嘴中的相对能量损失 N=qN/hs=0.039984 （18）喉部的气体密度 *=（2/（n+1） 1/（n-1） 0=2.877kg/m3 4.1.4工作轮中的流动（ 1）轮周速度 u1=1c3=232.45m/s （ 2）出口圆周速度 u2m= u1=115.76m/s （ 3）工作轮进口气流角 tg 1=sin 1/ （cos1-u1/c1） =-193.62 1=90.30度（ 4）进工作轮相对速度 w1=c1sin1/sin1=66.56m/s （ 5）进工作轮相对速度的圆周风速 w1u=c1cos 1-u1=-0.344m/s （ 6）进工作轮相对速度的径向分速 w1r=w1sin 1=66.56m/s （ 7）进工作轮处相对速度的马赫数 Maw1=w1/c1=0.237，一一般希望 Maw1, 小于 0.5，以免过大的进口损失（ 8）工作轮进口冲击损