作者sevenfeet (引战不成)
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标题Re: [问题] 抽水机功率问题 (水喷出有初速)
时间Thu Oct 25 13:20:39 2012
※ 引述《Dirichlet (微风轻吹)》之铭言:
: 标题: [问题] 抽水机功率问题 (水喷出有初速)
: 时间: Wed Oct 24 07:46:29 2012
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: 一抽水机每分钟可将 600 公斤的水由深 20 米的井抽上,
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: 并以 20 m/s 的速度喷出,则抽水机的平均功率为多少瓦特?
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: A:3960 瓦特
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
: ◆ From: 111.255.87.194
: → caseypie:看末态总能量:mv^2/2+mgh 10/24 08:15
: 推 sevenfeet:1960是对的 10/24 22:17
: 推 Entropy1988:同1楼。做功/经过时间 就得到平均功率 10/24 22:59
: → Entropy1988:那个20 m/s是有关的,有动能。有这些动能,水被抽上来 10/24 23:01
: → Entropy1988:以後还可以继续往上冲大概20m。 10/24 23:02
: → sevenfeet:跟速度无关 速度跟出口面积有关 体积流率/A=速度 10/24 23:04
: → sevenfeet:难道用窄点的管 功率就上升了吗? 10/24 23:04
: → Entropy1988:对 10/24 23:54
: → sevenfeet:所以题目应该再提供管窄到什麽程度以决定功率? XD 10/25 00:13
: → Entropy1988:离开管子前,体积流率/A=速度 (600kg/min)/A = 20m/s 10/25 08:27
: → Entropy1988:不用「再」了。假如这题是问出口的截面积也应该要会算 10/25 08:28
: → Entropy1988:。另外的问题是 I/A = V 不一定成立,例如假如出口是 10/25 08:32
: → Entropy1988:小型喇叭状的,水柱的截面积就不需要被强迫和水管截面 10/25 08:35
: → Entropy1988:积一样。 10/25 08:35
: → Entropy1988:打太快上面因次错了 600kg(X) 0.6m^3(O估计)↑ 10/25 08:39
: → sevenfeet:我的意思是 体积流率固定 出口速度跟管口大小有关 10/25 09:07
: → sevenfeet:那输出功率岂不是由管口决定? 10/25 09:07
: → sevenfeet:出口用毛细管速度最大,功率最大?! 10/25 09:22
: → Entropy1988:在等流量的前提下 10/25 12:30
: → Entropy1988:管径决定流速→流速决定抽水机的加压压力 10/25 12:32
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: → Entropy1988:管径、流速、压力 决定了抽水机被要求要有多大的输出 10/25 12:32
: → Entropy1988:功率。 在抽水机运作的那个部位,有 10/25 12:33
: → Entropy1988:功率 = 压力*A*V 10/25 12:34
: → Entropy1988:所以用特细的出水口,可啊,抽水机更辛苦而已。 10/25 12:34
: → Entropy1988:这就类似古老的国中理化问题。已知电流I,问通过电阻 10/25 12:37
: → Entropy1988:R时产生的功率是多少? 有人问,「功率不就IV吗, 10/25 12:39
: → Entropy1988:R是多少根本就无关吧?」 然而题目已经有讲前提了, 10/25 12:39
: → Entropy1988:「已知电流I」 所以我们就从题目提供的讯息得知 10/25 12:40
: → Entropy1988:电压V = IR 。 於是R越大功率越大。 10/25 12:41
本题被固定的 1.(质量/体积)流率Q 600kg/s
2.扬程H 20m
又给出口(平均)速度V 20m/s
=> 可算出出口截面积 0.6m^3/s 除以 20m/s 等於0.03平方公尺
截面积缩小了而流率不变,出口速度必增大 => 难道流体动能就上升了?
(注意本题"忽略黏滞力" P不变)
所以实际上出口速度跟功率毫无关系
答案就是流率*扬程=1960
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当然如果执意认定出口要位能+"动能"
那何不想想入口动能是多少?
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◆ From: 36.239.250.163
※ 编辑: sevenfeet 来自: 36.239.250.163 (10/25 13:22)
1F:→ caseypie:题目没讲的东西不代表不存在,结案 10/25 13:42
2F:→ sevenfeet:XD 10/25 13:48
3F:推 YJM1106:我倒有不同看法 出口一缩 压损必然上升 扬程也要变大 10/25 17:26
4F:→ YJM1106:流量不变之下 扬程增加,功率就上升了 10/25 17:26
5F:→ YJM1106:但以国中问题来讲 这太复杂 不能讨论 10/25 17:27
6F:→ sevenfeet:次要损失(管径缩小)当然不考虑 不过总之跟出口速度无关 10/25 17:35
7F:推 TDOJ:原来现在国中就要学力学能守恒了? 10/25 18:34
8F:→ YJM1106:这不是次要损失 全部都是算在压损上面 10/25 19:33
9F:→ YJM1106:你用同一颗泵 同样扬程 去改变出口流速 不论你用何种方法 10/25 19:34
10F:→ YJM1106:流量都会变 10/25 19:34
11F:→ YJM1106:你自己都知道流率乘扬程是做功 现在扬程是会变动的呀~ 10/25 19:36