如图,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30 min内至少向养鱼池中输水120 m3,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扬程为15 m,功率为17 kW,效率为0.6,试通过计算说明这台水泵是否可满足东湖中学的需求?
(3)为了节约资金,有人提出全部采购比硬质管便宜、而且与水泵管径相符的软橡皮管配套使用,你认为是否可行,为什么?说出你的正确方案。
解析:
(1)由于大气压能够支持的水柱的高度大约是10m,所以水泵应放在A位置。
(2)抽水时,水上升的高度至少是:
h=13.8m
其中出水扬程是15m,吸水扬程是4m,是实际中最大值。为了节能,取其最小值。
抽水重力为G时,忽略出水后水的动能,对水做的有用功及总功分别是:
W有用=Gh
W总= | W有用 | = | Gh | = | ρ水gV水h |
η | η | η |
电动机的功率是:
P= | W总 | = | ρ水gV水h | = | 1.0×103kg/m3×10N/kg×120m3×13.8m | =1.53×104W |
t | ηt | 60%×30×60s |
=15.3kW<17kw>
即使按其扬程15m计算,其功率是16.7kW,依然小于17kW.故,此水泵可以满足抽水需求
(3)进水管不可以。原因是工作时,大气压将压瘪进水管,从而无法将使水进入水泵。
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