moea_joint_essay
112年
[機械] 熱力學與熱機學、流體力學與流體機械
第 一 題
一、某飛行器以噴射引擎提供動力,已知空氣進入引擎速度為 250 m/s,引擎進口空氣焓值為 250 kJ/kg,引擎出口排氣焓值為 900 kJ/kg,燃料空氣比為 0.02,燃料提供 40 MJ/kg 熱能。若無其餘熱量散失及機械功率消耗,排氣離開引擎之速度為何(計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)?(15 分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
設定引擎為一控制體積(Control Volume),應用穩態穩流能量方程式(SFEE)。將進出口的空氣與燃料質量流率納入考量,利用動能變化與焓值的關係求解排氣速度。
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依據穩態穩流能量守恆方程式(SFEE),忽略熱散失(Q = 0)與機械功(W = 0): $m_a (h_i + \frac{V_i^2}{2}) + m_f \times LHV = (m_a + m_f) (h_e + \frac{V_e^2}{2})$ 將公式同除以空氣質量流率 $m_a$,並令燃空比 $f = \frac{m_f}{m_a} = 0.02$:
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