缩后为p2?0.8MPa, v2?0.175 m3/kg,若在压缩过程中每kg空气的热力学能增加为146.5 kJ,同时向外界放热50 kJ;压气机每分钟生产压缩空气10 kg,试求:
(1) 压缩过程中对每kg空气所作的压缩功; (2) 生产每kg压缩空气所需的轴功; (3) 带动此压气机所需功率至少为多少 kW?
解:压缩过程中每千克空气所作的压缩功为:
w?q?Δu??50?146.5??196.5kJ/kg
忽略气体进出口宏观动能和势能的变化,则有轴功等于技术功,所以生产每kg压缩空气所需的轴功为:
ws?q?Δh??50?146.5?(0.8?0.175?0.1?0.845)?103??252kJ/kg
所以带动此压气机所需的功率至少为:
P??
ws?10?42kW 602-12 某稳定流动系统,已知进口处气体参数为p1?0.62MPa, v1?0.37m3/kg ,
u1?2100 kJ/kg,c1?300 m/s;出口参数为 p2?0.13MPa,v2?1.2 m3/kg ,
u2?1500kJ/kg,c2?150 m/s。气体的质量流量 qm?4 kg/s,流过系统时向外传出的热
量为30 kJ/kg。假定气体流过系统时重力位能的变化忽略不计,求气体流过系统对外输出的功率。
解:由于过程是稳定流动过程,气体流过系统时重力位能的变化忽略不计,所以系统的能量
平衡式为:
Q??H?其中,气体在进口处的比焓为:
1m?c2f?WS 2h1?u1?p1v1?2100?103?0.62?106?0.37?2329400J/kg
气体在出口处的比焓为:
h2?u2?p2v2?1500?103?0.13?106?1.2?1656000J/kg
气体流过系统时对外作的轴功为:
5
112Ws?Q??H?m?c2?m(q??h??cf)f221?4?[?30?103?(1656000?2329400)??(1502?3002)]
2?4?677.1kW?2708.6kW所以气体流过系统时对外输出的功率为:
P?Ws?2708.6kW
6

