习题

5-1 水蒸气的初参数p₁=2MPa，t₁=300℃，经过缩放喷管流入背压p_b=0.1MPa的环境中，喷管喉部截面积A_min=20cm²。求临界流速、出口流速、质量流量及出口截面积。

5-2 压缩空气在输气管中的压力为0.6MPa、温度为25℃，流速很小。经一出口截面积为300mm²的渐缩喷管后压力降为0.45MPa。求喷管出口流速及喷管流量(按定比热容理想气体计算)。

5-3 题干同习题5-2。若渐缩喷管的背压为0.1MPa，则喷管流量及出口流速为多少?

5-4 气罐内空气状态恒为t₁=15℃，p₁=0.25MPa，通过喷管向大气环境（p_b=0.1MPa）喷射，流量q_m=0.6kg/s，喷管入口速度近似为零，分别选用渐缩喷管和缩放喷管。求喷管出口截面的速度c₂、面积A₂和马赫数Ma₂。

5-5 空气在渐缩喷管进口截面上的压力p₁=1.5×10⁶Pa，比容v₁=0.065m³/kg，c₁≈0；喷管出口截面上的压力p₂=0.8×10⁶Pa，出口截面积A₂=14cm²；设空气的R_g=287J/(kg·K)，比热容比κ=1.4。试求：

(1)喷管出口截面上的比容v₂和温度T₂。

(2)空气流经出口截面时的速度c₂和喷管的质量流量。

5-6 空气可逆绝热流过一喷管，入口压力p₁=0.7MPa，温度t₁=800℃，出口压力p₂=0.15MPa，此喷管是什么外形的喷管?入口空气流速忽略不计，比热容和比热比取定值，分别为c_p=1.004kJ/(kg·K)，κ=1.4，求喷管出口空气的温度、流速、马赫数。

5-7 欲将参数为p₁=2MPa，t₁=300℃的水蒸气充分加速，使压力降为p₂=0.1MPa。若蒸汽流量为5kg/s，入口流速可忽略不计，试确定喷管型式及尺寸。

5-8 水蒸气流经渐缩喷管，其出口面积为30cm²，入口参数为p₁=0.98MPa，t₁=300℃。喷管的背压为p_b=0.588MPa。入口流速忽略不计。求喷管出口焓和出口流速。