简答题

空气自贮气筒经喷管射出,筒中压力维持78.46×105Pa,温度为15℃。外界压力为0.9807×105Pa。若喷管的最小截面积为20mm2,试求空气自喷管射出的最大流量。若在上述条件下采用渐缩喷管或渐缩渐放喷管,其结果有何不同? 已知cp=1.004kJ/kg•K,Rg=287J/kg•K。

正确答案

已知:p1=7.846Mpa,t1=15℃;p2=0.09807Mpa;Amin=20mm2
(1)渐缩喷管: pcrcrp0=4.143Mpa>p2 空气在渐缩喷管出口只能达到临界压力,无法膨胀到p2 Tcr=T1νcr (k-1)/k=240.09K vcr=RgTcr/pcr=0.01663m3/kg 出口流速ccr=[2000cp(T1-Tcr)]1/2=310.66m/s 质量流量qm,cr=Aminccr/vcr=0.3736kg/s为此渐缩喷管能达到的最大质量流量
(2)渐缩渐放喷管: 根据质量守恒原理,喷管各截面上的质量流量都等于临界流量,因此其质量流量与渐缩喷管相等。

答案解析

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