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問答題 水穩(wěn)定流過如圖所示的暴露在大氣中的等徑直角彎管，管內(nèi)徑為0.05m，水的主體流速為20m/s，進口壓強為1.5×10⁵Pa（表壓）。由于管道很短，摩擦阻力及重力的影響均可忽略。試計算此管所受合力的大小和方向。

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1.問答題 水以9.5kg/s的質(zhì)量流量穩(wěn)定地通過一個上游端內(nèi)徑為0.0762m、下游端內(nèi)徑為0.0254m的水平匯合噴嘴（參見附圖）。試計算水在大氣壓中噴出時噴嘴上的合力。

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2.問答題 圖示為一臺燃氣輪機裝置，其空氣消耗量q_m，a=100kg/s。壓氣機入口空氣的焓h₁=290kJ/kg，出口壓縮空氣的焓h₂=580 kJ/kg；在燃燒室中壓縮空氣和燃料混合燃燒，燃燒生成的高溫燃氣的焓h₃=1250kJ/kg；高溫燃氣送入渦輪機中膨脹作功，作功后排出廢氣的焓h₄=780kJ/kg。試求：
（1）壓氣機消耗的功率；
（2）燃料的發(fā)熱量Q_f=43960kJ/kg時的燃料消耗量；
（3）渦輪機輸出的功率；
（4）燃氣輪機裝置的總功率。

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3.問答題在一加熱器中，用5×10⁵Pa（絕壓）的飽和蒸汽加熱空氣。空氣流量為4000kg/h，進口溫度為25℃，出口溫度為125℃，空氣平均比熱容c_p為1.009kJ/（kg.K），冷凝液在飽和溫度下排出。試求蒸汽消耗量（不計熱損失）。

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4.問答題在生產(chǎn)KNO₃的過程中，1000kg/h的20%KNO₃溶液送入蒸發(fā)器中，在422K溫度下濃縮成50%KNO₃濃溶液，然后再進入結(jié)晶器中冷卻到310K，得含量為96%的KNO₃結(jié)晶。結(jié)晶器中37.5%的KNO₃母液送入蒸發(fā)器中循環(huán)使用。試計算循環(huán)的母液量與產(chǎn)品KNO₃結(jié)晶量。

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5.問答題燃料氣含有3.1%（摩爾分數(shù)，下同）H₂、27.2%CO、5.6%CO₂、0.5%O₂和63.6%N₂，在過量20%的空氣（即高于完全燃燒生成CO₂和H₂O所需的空氣量）中燃燒。CO只有98%完全燃燒。試對100 kmol燃料氣，計算尾氣中各組分的摩爾數(shù)。

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