如图所示,东湖中学想用离心泵将湖中的水抽到C处的养鱼池中.要求在30min内至少向养鱼池输水120m3,学校领导将以下几个需要解决的问题交给了科技小组.(1)A、B处各有一个平台,离心泵应放在什么位置,请说明理由.(2)如果某型号离心式水泵的总扬程(吸水扬程+压水扬程)为15m,功率为17kW,效率为0.6,试通过计算说明这台水泵是否满足东湖中学的需求?说明:吸水扬程指水泵到水面的距离.
网友回答
解:(1)因为泵的总扬程=吸水扬程+压水扬程,离心式水泵的吸水扬程是由大气压决定的,当大气压为标准大气压时,吸水扬程实际不会超过l0m.所以泵不能放在B处,只能放在A处.(2)水的实际扬程为h=13.8m:已知t=30min,h=13.8m.V=120m3,η=0.6=60%.水的质量m=ρV=1000kg/m3×120m3=1.2×105kg;水的重力G=mg=1.2×105kg×10N/kg=1.2×106N;离心泵需要做的有用功W有=Gh=1.2×106N;×13.8m=1.656×107J;离心泵做的做功W总===2.76X107J.离心泵的功率P===15346W≈15.3kW;离心泵的实际功率为17kW;大于所需的15.3kW;故这台水泵能满足东湖中学的需求.答:(1)因为泵的总扬程=吸水扬程+压水扬程,离心式水泵的吸水扬程是由大气压决定的,当大气压为标准大气压时,吸水扬程实际不会超过10m.所以泵不能放在B处,只能放在A处.(2)经过计算,这台水泵能满足东湖中学的需求.
解析分析:(1)离心泵所放位置要考虑大气压的因素,一标准大气压能够支撑约10米高的水柱,吸水扬程依靠大气压来完成,故吸水扬程不能超10米;再结合题目中的几个数据来确定离心泵的位置;(2)根据密度知识求出水的质量,进而求出水的重力,然后结合功、功率、机械效率等知识,进行必要的运算可完成此题.
点评:此题是一道力学的综合题;涉及到大气压知识以及功、功率、机械效率的知识;要将题目提供的数据与相关的计算紧密结合起来方可.