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物理必考如图是一座抽水蓄能水电站的示意图.它可调剂电力供应深夜时用过

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图是一座抽水蓄能水电站的示意图,它可调剂电力供应深夜时用过剩的电能通过大型抽水机D把下蓄水池中的水抽到高处的上蓄水池中,白天则通过闸门T放水带动发电机M发电若上蓄水池长为70 m,宽为50m,从深夜11时到清晨4时抽水,使上蓄水池水面增高20 m,抽水过程中水上升的高度保持约360m,现用20台抽水机同时工作,为了选用合适的抽水机.查看下表,你认为应选用哪种型号的抽水机?它的机械效率是多少?配套功率是多少?(g取10 N/kg) BpA物理好资源网(原物理ok网)

型号 流量Q/(m3/h) 扬程H/m 转速n/(r/min) 轴功率P1/kW 配套功率P2/kW
9B31 100 315 2900 187 800
300 308 260
500 240 307
9B33 550 355 2900 460 1350
600 326 556
650 288 625
9B35 700 360 2900 1000 1100
750 345 1500
800 2981875

试题答案

解:被提升水的体积V=70m×50m×20m=7×104m3BpA物理好资源网(原物理ok网)

每台抽水机的流量Q===700m3/h,BpA物理好资源网(原物理ok网)

抽水机的扬程H=360m.BpA物理好资源网(原物理ok网)

查表知应选用型号为9B35型抽水机,它的轴功率为1000kW,BpA物理好资源网(原物理ok网)

提升的水重G=mg=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×104m3=7×108N,BpA物理好资源网(原物理ok网)

提升水做的有用功W′=Gh=7×108N×360m=2.52×1011J,BpA物理好资源网(原物理ok网)

每台抽水机需做的有用功W有用===1.26×1010J,BpA物理好资源网(原物理ok网)

每台抽水机所做的总功W=Pt=1000×103W×5×3600s=1.8×1010J,BpA物理好资源网(原物理ok网)

抽水机的机械效率η=×100%=×100%=70%.BpA物理好资源网(原物理ok网)

配套的电动机功率应为1100kW.BpA物理好资源网(原物理ok网)

答:应选用型号为9B35型抽水机,它的机械效率是70%;配套功率为1100kW.BpA物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

先根据蓄水池长为70 m,宽为50m,从深夜11时到清晨4时抽水,使上蓄水池水面增高20 m,求出被提升水的体积V,再利用Q=求出每台抽水机的流量,再由抽水过程中水上升的高度保持约360m,可知抽水机的扬程H=360m,根据每台抽水机的流量和抽水机的扬程即可查表选用抽水机的型号;从表中可知它的轴功率为1000kW;配套的电动机功率应为1100kW.BpA物理好资源网(原物理ok网)

根据被提升水的体积V即可求出提升的水重G,然后利用W=Gh即可求出提升水做的有用功,再除以20就是每台抽水机需做的有用功,再利用W=Pt计算出每台抽水机所做的总功,利用η=即可求出抽水机的机械效率.BpA物理好资源网(原物理ok网)

点评:此题主要考查学生信息收集能力和信息处理能力,给定信息题解决的关键在于从所给信息中抽象出相应的物理问题,所以解答每台抽水机的流量成为解决本题的重心.只要求出每台抽水机的流量再结合已知条件抽水机的扬程H=360m.然后即可查表,其它问题就迎刃而解了.BpA物理好资源网(原物理ok网)

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