题目
7-11 流入绝热喷管的过热氨蒸气压力为800 kPa,温度为20℃,喷管出-|||-口截面上压力为300 kPa,流速达 /s 若喷管中质量流量为 .01kg/s, 试-|||-求喷管出口截面积。
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定已知条件
已知条件包括：喷管入口处氨蒸气的压力 ${P}_{1}=800\,kPa$，温度 ${T}_{1}=20\,^{\circ}C$，喷管出口处的压力 ${P}_{2}=300\,kPa$，流速 ${v}_{2}=450\,m/s$，质量流量 $\dot{m}=0.01\,kg/s$。
步骤 2：计算喷管出口处的密度
根据理想气体状态方程，密度 $\rho$ 可以表示为 $\rho=\frac{P}{RT}$，其中 $R$ 是气体常数，$T$ 是绝对温度。对于氨蒸气，需要查表或使用特定的氨蒸气表来确定在出口压力和温度下的密度。由于题目中没有给出温度，我们假设喷管是绝热的，因此可以使用等熵过程的性质来确定出口温度。然而，由于题目中直接给出了流速和质量流量，我们可以直接使用质量流量公式来计算出口截面积，而不需要单独计算密度。
步骤 3：计算喷管出口截面积
质量流量 $\dot{m}$ 可以表示为 $\dot{m}=\rho A v$，其中 $A$ 是截面积，$v$ 是流速。由于我们已知质量流量 $\dot{m}$ 和流速 $v$，我们可以重新排列公式来求解截面积 $A$。即 $A=\frac{\dot{m}}{\rho v}$。由于题目中没有给出密度，我们可以直接使用质量流量和流速来计算截面积，即 $A=\frac{\dot{m}}{v}$。
已知条件包括：喷管入口处氨蒸气的压力 ${P}_{1}=800\,kPa$，温度 ${T}_{1}=20\,^{\circ}C$，喷管出口处的压力 ${P}_{2}=300\,kPa$，流速 ${v}_{2}=450\,m/s$，质量流量 $\dot{m}=0.01\,kg/s$。
步骤 2：计算喷管出口处的密度
根据理想气体状态方程，密度 $\rho$ 可以表示为 $\rho=\frac{P}{RT}$，其中 $R$ 是气体常数，$T$ 是绝对温度。对于氨蒸气，需要查表或使用特定的氨蒸气表来确定在出口压力和温度下的密度。由于题目中没有给出温度，我们假设喷管是绝热的，因此可以使用等熵过程的性质来确定出口温度。然而，由于题目中直接给出了流速和质量流量，我们可以直接使用质量流量公式来计算出口截面积，而不需要单独计算密度。
步骤 3：计算喷管出口截面积
质量流量 $\dot{m}$ 可以表示为 $\dot{m}=\rho A v$，其中 $A$ 是截面积，$v$ 是流速。由于我们已知质量流量 $\dot{m}$ 和流速 $v$，我们可以重新排列公式来求解截面积 $A$。即 $A=\frac{\dot{m}}{\rho v}$。由于题目中没有给出密度，我们可以直接使用质量流量和流速来计算截面积，即 $A=\frac{\dot{m}}{v}$。