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水蒸气由初态P1=5MPa t1=500℃ 节流到压力P2=1MPa后经绝热渐缩喷管射入压力
问题详情
水蒸气由初态P1=5MPa、t1=500℃,节流到压力P2=1MPa后经绝热渐缩喷管射入压力为600kPa的空间(如图所示),若喷管出口截面积为A3=3.0cm2,进入喷管的初速度忽略不计,喷管的速度系数为ψ=0.95,环境温度T0=290K。
求:(1)蒸汽出口流速;(2)每kg蒸汽动能损失;(3)每kg蒸汽的作功能力损失。
参考答案
查图表,可得状态1,P1=5MPa、t1=500℃
h1=3475kJ/kg、s1=6.98kJ/(kg·K)、υ1=0.07m3/kg。
节流后,也即进入喷管时状态2,h2=h1=3475kJ/kg
t2=480℃、P2=1MPa、s2=7.70J/(kg·K)、υ2=0.349m3/kg
过热蒸汽νcr=0.546,故临界压力
Pcr=νcrP2=0.546×1MPa=0.546MPa<Pb(600kPa)
所以P3=Pb=600kPa=0.6MPa
若蒸汽在喷管内可逆等熵膨胀,则s2=s3,查h-S图,得