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如圖，已知活塞與氣缸無(wú)摩擦，初始時(shí)p1=pb，t1=27℃緩緩加熱，使p2=0.15Mpa,t2=207℃若m=0.1kg，缸徑=0.4m，空氣求：過(guò)程加熱量QA第二章-熱力學(xué)第一定律-例題1第1頁(yè)解：據(jù)題意能夠求出；W彈W斥第二章-熱力學(xué)第一定律-例題1第2頁(yè)第二章-熱力學(xué)第一定律-例題1第3頁(yè)第二章-熱力學(xué)第一定律-例題1第4頁(yè)柴油機(jī)內(nèi)氣體膨脹過(guò)程，開(kāi)始時(shí)氣體溫度為1800攝氏度，膨脹結(jié)束溫度為600攝氏度。在此范圍內(nèi)，氣體平均定熵指數(shù)k=1.32-1.33，而該過(guò)程平均多變指數(shù)n=1.22-1.28。分析該膨脹過(guò)程是吸熱還是放熱？對(duì)外做功是否？熱力學(xué)能增減？第四章-氣體和蒸汽基本熱力過(guò)程-例題1第5頁(yè)1<n<k,|w|>|q|時(shí),該過(guò)程輸出功>氣體吸熱量。熱力學(xué)能必然減少n<k,w與q同號(hào)。膨脹過(guò)程，必須吸熱；壓縮過(guò)程，必須放熱因此w>0，輸出功大于氣體吸熱量，熱力學(xué)能一定減少，溫度減少。柴油機(jī)壓縮過(guò)程，k=1.4，n=1.32-1.37。w<0，放熱過(guò)程，該過(guò)程以氣體向冷卻水放熱為主。第四章-氣體和蒸汽基本熱力過(guò)程-例題1第6頁(yè)1Kg空氣，初始狀態(tài)p1=0.1Mpa,t1=100攝氏度，分別按照定容過(guò)程1-2v和定壓過(guò)程1-2p加熱到同樣溫度t2=400攝氏度。求終態(tài)壓力p2v，p2p，比體積v2v和v2p。以及兩個(gè)過(guò)程du，dh，ds，q，w和wt。1.按定容比熱容計(jì)算，Cv=0.717KJ/kgK,Cp=1.004KJ/kgK；解題思緒：確定初態(tài)和終態(tài)狀態(tài)參數(shù)。套公式。。。第四章-氣體和蒸汽基本熱力過(guò)程-例題2第7頁(yè)

第四章-氣體和蒸汽基本熱力過(guò)程-例題2第8頁(yè)

第四章-氣體和蒸汽基本熱力過(guò)程-例題2第9頁(yè)

第四章-氣體和蒸汽基本熱力過(guò)程-例題2第10頁(yè)

氣缸內(nèi)儲(chǔ)有1kg空氣，分別經(jīng)可逆等溫及不可逆等溫，由初態(tài)P1=0.1MPa，t1=27℃壓縮到P2=0.2MPa，若不可逆等溫壓縮過(guò)程中耗功為可逆壓縮120%，確定兩種過(guò)程中空氣熵增及過(guò)程熵流及熵產(chǎn)。（空氣取定比熱，

t0=27℃

）第五章-熱力學(xué)第二定律-例題1第11頁(yè)解：可逆等溫壓縮第五章-熱力學(xué)第二定律-例題1第12頁(yè)不可逆等溫壓縮：由于初終態(tài)與可逆等溫壓縮相同第五章-熱力學(xué)第二定律-例題1第13頁(yè)1kg水由t1=50℃、p1=0.1MPa經(jīng)定熵增壓過(guò)程到p2=15MPa。50℃時(shí)水v=0.0010121，，，并能夠?qū)⑺鼈円暈槎ㄖ?。試確定水終溫及焓變化量。第六章-實(shí)際氣體性質(zhì)-例題1第14頁(yè)1kg水由t1=50℃、p1=0.1MPa經(jīng)定熵增壓過(guò)程到p2=15MPa。50℃時(shí)水v=0.0010121，，，并能夠?qū)⑺鼈円暈槎ㄖ?。試確定水終溫及焓變化量。解：由第二ds方程根據(jù)狀態(tài)參數(shù)特性，選擇先沿T1=50+273.15=323.15K等溫由p1到p2，再在p2下定壓地由T1到T2進(jìn)行積分。因等熵增壓第六章-實(shí)際氣體性質(zhì)-例題1第15頁(yè)解得T2=323.69K，t2=50.54℃。由焓一般關(guān)系式仍沿上述兩途徑積分第六章-實(shí)際氣體性質(zhì)-例題1第16頁(yè)

空氣進(jìn)入噴管時(shí)流速為300m/s，壓力為0.5MPa，溫度450K，噴管背壓pb=0.28MPa，求：噴管形狀，及出口流速。cp=1004J/kg·k，Rg=287J/kg·k第七章-氣體和蒸汽流動(dòng)-例題1第17頁(yè)

空氣進(jìn)入噴管時(shí)流速為300m/s，壓力為0.5MPa，溫度450K，噴管背壓pb=0.28MPa，求：噴管形狀，及出口流速。cp=1004J/kg·k，Rg=287J/kg·k解：由于cf1=300m/s，因此應(yīng)采取滯止參數(shù)滯止過(guò)程絕熱第七章-氣體和蒸汽流動(dòng)-例題1第18頁(yè)因此采取縮放噴管注：若不考慮cf1，則pcr=

cr·p1=0.528

0.5=0.264MPa<pb

應(yīng)采取收縮噴管，p2=pb=0.28MPa第七章-氣體和蒸汽流動(dòng)-例題1第19頁(yè)第七章-氣體和蒸汽流動(dòng)-例題1第20頁(yè)

滯止壓力為0.65MPa，滯止溫度為350K空氣，可逆絕熱流經(jīng)一收縮噴管，在噴管截面積為2.6×10-3m2處，氣流馬赫數(shù)為0.6。若噴管背壓為0.30MPa，試求噴管出口截面積A2。x第七章-氣體和蒸汽流動(dòng)-例題2第21頁(yè)

滯止壓力為0.65MPa，滯止溫度為350K空氣，可逆絕熱流經(jīng)一收縮噴管，在噴管截面積為2.6×10-3m2處，氣流馬赫數(shù)為0.6。若噴管背壓為0.30MPa，試求噴管出口截面積A2。解：在截面A處：x第七章-氣體和蒸汽流動(dòng)-例題1第22頁(yè)第七章-氣體和蒸汽流動(dòng)-例題1第23頁(yè)出口截面處：據(jù)噴管各截面質(zhì)量流量相等，即第七章-氣體和蒸汽流動(dòng)-例題1第24頁(yè)

某大學(xué)試驗(yàn)室需4.9MPa壓縮空氣源，據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前市售活塞式壓氣機(jī)余容比。葉輪式壓氣機(jī)絕熱效率

Cs=0.85，試提出初步方案及必要分析計(jì)算。已知，T0=290K，p0=0.1MPa。第八章-壓氣機(jī)熱力過(guò)程-例題1第25頁(yè)

某大學(xué)試驗(yàn)室需4.9MPa壓縮空氣源，據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前市售活塞式壓氣機(jī)余容比。葉輪式壓氣機(jī)絕熱效率

Cs=0.85，試提出初步方案及必要分析計(jì)算。已知，T0=290K，p0=0.1MPa。解：

分析活塞式壓氣機(jī)壓頭高流量小，葉輪式壓氣機(jī)壓頭低流量大，考慮到大學(xué)試驗(yàn)室用氣量也許較小，但其壓力卻較大，故采取活塞式壓氣機(jī)較合適。為了確保一定容積效率及設(shè)備和人身安全，考慮分級(jí)（2級(jí)）壓縮中間冷卻。中間壓力及壓力比第八章-壓氣機(jī)熱力過(guò)程-例題1第26頁(yè)容積效率由于兩級(jí)壓氣機(jī)σ相同，n相同，因此

VL

=

VH

=0.861第八章-壓氣機(jī)熱力過(guò)程-例題1第27頁(yè)若葉輪式壓氣機(jī)能夠?qū)嵭腥绱舜笾畨罕?，則

從以上數(shù)據(jù)（及另外儲(chǔ)氣筒容積）等分析，采取活塞式壓縮機(jī)兩級(jí)壓縮中間冷卻設(shè)計(jì)方案較合適。若一級(jí)壓縮，則第八章-壓氣機(jī)熱力過(guò)程-例題1第28頁(yè)

葉輪式壓縮機(jī)，氮?dú)膺M(jìn)口參數(shù)p1=0.0972MPa，t1=20℃，出口壓力p2=311.11kPa，進(jìn)口處氮?dú)饬髁?。壓氣機(jī)絕熱效率

C,s=0.80，略去進(jìn)出口動(dòng)能差和位能差，求：1）壓氣機(jī)定熵壓縮耗功量;2）實(shí)際耗功量;3）由于不可逆而多耗功

wt;4）作功能力損失I。t0=20℃

。已知氮?dú)猓旱诎苏?壓氣機(jī)熱力過(guò)程-例題2第29頁(yè)解：（1）（2）（3）第八章-壓氣機(jī)熱力過(guò)程-例題2第30頁(yè)（4）第八章-壓氣機(jī)熱力過(guò)程-例題2第31頁(yè)32已知某柴油機(jī)混合加熱抱負(fù)循環(huán)p1=0.17MPa、t1=60℃，壓縮比ε=14.5，氣缸中氣體最大壓力10.3Mpa，循環(huán)加熱量q1=900kJ/kg。設(shè)其工質(zhì)為空氣，比熱容為定值并取cp=1004J/（kg.K），cV=718J/（kg.K），κ=1.4；環(huán)境溫度t0=20℃，壓力p0=0.1Mpa。試分析該循環(huán)并求循環(huán)熱效率及傭效率。

第九章-氣體動(dòng)力循環(huán)-例題1第32頁(yè)33已知某柴油機(jī)混合加熱抱負(fù)循環(huán)p1=0.17MPa、t1=60℃，壓縮比ε=14.5，氣缸中氣體最大壓力10.3Mpa，循環(huán)加熱量q1=900kJ/kg。設(shè)其工質(zhì)為空氣，比熱容為定值并取cp=1004J/（kg.K），cV=718J/（kg.K），κ=1.4；環(huán)境溫度t0=20℃，壓力p0=0.1Mpa。試分析該循環(huán)并求循環(huán)熱效率及傭效率。

解：由已知條件： p1=0.17kPa、T1=333.15K點(diǎn)1：

點(diǎn)2：

第九章-氣體動(dòng)力循環(huán)-例題1第33頁(yè)341-2是定熵過(guò)程，有

點(diǎn)3：

第九章-氣體動(dòng)力循環(huán)-例題1第34頁(yè)35點(diǎn)4：

=10.3Mpa，因此

點(diǎn)5：

第九章-氣體動(dòng)力循環(huán)-例題1第35頁(yè)36或在吸熱過(guò)程中空氣熵增為

第九章-氣體動(dòng)力循環(huán)-例題1第36頁(yè)37因此平均吸熱溫度為

循環(huán)吸熱量中可用能：

循環(huán)火用效率

第九章-氣體動(dòng)力循環(huán)-例題1第37頁(yè)38

壓縮空氣制冷循環(huán)空氣進(jìn)入壓氣機(jī)時(shí)狀態(tài)為p1=0.1MPa，t1=-20℃，在壓氣機(jī)內(nèi)定熵壓縮到p2=0.5MPa，進(jìn)入冷卻器。離開(kāi)冷卻器時(shí)空氣溫度為t3=20℃。若tC=-20℃，t0=20℃，空氣視為定比熱容抱負(fù)氣體，κ=1.4。試求：(1)無(wú)回?zé)釙r(shí)制冷系數(shù)及1kg空氣制冷量；(2)若保持不變而采取回?zé)?，抱?fù)情況下壓縮比是多少?第十一章-制冷循環(huán)-例題1第38頁(yè)39

壓縮空氣制冷循環(huán)空氣進(jìn)入壓氣機(jī)時(shí)狀態(tài)為p1=0.1MPa，t1=-20℃，在壓氣機(jī)內(nèi)定熵壓縮到p2=0.5MPa，進(jìn)入冷卻器。離開(kāi)冷卻器時(shí)空氣溫度為t3=20℃。若tC=-20℃，t0=20℃，空氣視為定比熱容抱負(fù)氣體，κ=1.4。試求：(1)無(wú)回?zé)釙r(shí)制冷系數(shù)及1kg空氣制冷量；(2)若保持不變而采取回?zé)幔ж?fù)情況下壓縮比是多少?解：(1)無(wú)回?zé)岬谑徽?制冷循環(huán)-例題1第39頁(yè)40壓縮機(jī)耗