流体力学课后答案第九章一元气体动力学
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一元气体动力学基础
1.若要求?p?v22小于0.05时，对20℃空气限定速度是多少？
?P0M2解：根据2=知
4?v2M2< 0.05?M<0.45，C?kRT?1.4?287?293?343m/s 4v?MC?0.45?343?153m/s
即对20℃ 空气限定速度为v<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：v2 =2010(T1?T2)?v12，其中T1=293K
?1=
p1=1.66kg/m3. RT11P?2??1(2)k=1.31kg/m3.
P1T2=
P2=266 K ?2R解得：v2=242m/s
3.某一绝热气流的马赫数M=0.8，并已知其滞止压力p0=5×98100N/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=KRT0=343m/s 根据
T0K?12?1?M知 T2T=260 K，C?kRT?323m/s，v?MC?258.4m/s
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p0?T0???p?T?kk??1
解得：p?3.28?98100N/m2
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：
??v2N?G???h?2?????，其中h?cPT?GGRTGRT，v? ??ApAPA?v12?1GRT22????∴N?G??cPT2?()??(cPT1?)?
2p2A2?2?????由此可解得G
5.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=?vA
p?RT?v=
?GRT pAT0k?1v2?1??T=282k T2kRTTk?12又：0?1?M
T2∴M?0.717
v?MC?MkRT?241.4m/s
p0?T0???p?T?k?k?1? p0=58260N/m2
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