Question

如圖l，東湖中學(xué)想用離心泵將湖中的水抽到C處的養(yǎng)魚池中。要求在30 min內(nèi)至少向養(yǎng)魚池中輸水120 m³，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)將以下幾個(gè)需要解決的問題交給了科技小組。

(1)A，B處各有一個(gè)平臺，離心泵應(yīng)放在什么位置，請說明理由。

(2)如果某型號離心式水泵的揚(yáng)程為15 m，功率為17 kW，效率為0.6，試通過計(jì)算說明這臺水泵是否可滿足東湖中學(xué)的需求?

(3)為了節(jié)約資金，有人提出全部采購比硬質(zhì)管便宜、而且與水泵管徑相符的軟橡皮管配套使用，你認(rèn)為是否可行，為什么?說出你的正確方案。

Answer 1

 (1)因?yàn)楸玫目倱P(yáng)程=吸水揚(yáng)程+壓水揚(yáng)程,離心式水泵的吸水揚(yáng)程是由大氣壓決定的,當(dāng)大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),吸水揚(yáng)程實(shí)際不會超過10m。所以泵不能放在B處,只能放在A處。(2)不考慮水的動能:①增加的勢能按13.8m計(jì)算:

已知t =30min,h =13.8m。V =120m³,η=0.6。

則W有= mgh =1.656×10⁷J。因?yàn)閃有/W總=η,所以W_總= W_有/η=2.76×10⁷J。

即應(yīng)購置水泵的功率為P_總= W_總/t=15.3kW。②增加的勢能按15m計(jì)算,應(yīng)購置水泵的功率為P總=16.7kW。提供的水泵滿足要求。(3)不可行。若離心泵至水面段用橡皮管,由于大氣壓作用可能將橡皮管壓扁而影響正常工作。建議離心泵至水面段用硬質(zhì)管,為節(jié)約起見,泵以上水管可用軟橡皮管。