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問答題試設(shè)計(jì)一噴管。已知壓縮空氣的溫度為327℃，壓力為0.6MPa，噴管出口背壓為0.1MPa，而空氣流量為1kg/s。試確定噴管的出口流速，噴管的尺寸：最小截面面積、出口截面面積、最小截面和出口截面的直徑，漸放部分的錐角為10°時(shí)的管長(zhǎng)。

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1.問答題 在壓縮空氣輸氣管上接有一漸縮形噴管，噴管前空氣的壓力可通過閥門調(diào)節(jié)，而空氣的溫度為27℃，噴管出口的背壓為0.1MPa。試求噴管進(jìn)口的壓力為0.15MPa及0.25MPa時(shí)，噴管出口截面的流速和壓力。

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2.問答題設(shè)輸氣管內(nèi)甲烷氣流的壓力為4.5MPa、溫度為15℃、流速為30m/s，管道的內(nèi)徑為0.5m，試求每小時(shí)輸送的甲烷為多少m³？

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3.問答題 有一熱機(jī)循環(huán)由以下四個(gè)過程組成：1-2為絕熱壓縮過程，過程中熵不變，溫度由80℃升高到140℃；2-3為定壓加熱過程，溫度升高到440℃；3-4為不可逆絕熱膨脹過程，溫度降至80℃，而熵增為0.01kJ/K；4-1為定溫放熱過程，溫度為80℃。設(shè)工質(zhì)為空氣，試把該循環(huán)表示在T-s圖上并計(jì)算：
（1）除過程3-4外其余各過程均為可逆過程時(shí)的克勞修斯積分值，以及該循環(huán)中系統(tǒng)熵的變化ξds；
（2）假設(shè)熱源僅為440℃及80℃的兩個(gè)恒溫?zé)嵩磿r(shí)，系統(tǒng)和熱源兩者總的熵變。

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4.問答題一封閉的絕熱氣缸，用無摩擦的絕熱活塞把氣缸分為A、B兩部分，且各充以壓縮空氣。開始時(shí)用銷釘固定活塞，使V_A＝0.3m³，V_B＝0.6m³，這時(shí)p_A＝4bar，t_A＝127℃；p_B＝2bar，t_B＝27℃。然后拔去銷釘，讓活塞自由移動(dòng)，而B內(nèi)氣體受壓縮。設(shè)B部分氣體壓縮過程的效率為95%，試求當(dāng)A、B兩部分氣體達(dá)到壓力相同的過程中，兩部分氣體各自熵的變化以及總的熵變化，并分析過程的不可逆因素何在。

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5.問答題有一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)用渦輪增壓器，在渦輪機(jī)進(jìn)口處工質(zhì)的壓力為0.2MPa，溫度為650℃，出口處工質(zhì)的壓力為0.1MPa，且渦輪機(jī)中工絕熱膨脹的效率為90%。渦輪機(jī)產(chǎn)生的功率全部用于驅(qū)動(dòng)增壓器，增壓器入口處工質(zhì)的壓力為0.1MPa、溫度為27℃，增壓器中對(duì)工質(zhì)進(jìn)行絕熱壓縮時(shí)過程的效率為90%。假設(shè)工質(zhì)的性質(zhì)和空氣相同，試求當(dāng)輸氣量為0.1kg/s時(shí)，渦輪機(jī)的功率，排氣的溫度以及增壓器出口處空氣的溫度及壓力。

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