Визначте корисну потужність
водяного двигуна, ККД якого 0,8.
Вода надходить зі швидкістю 3 м/с, а витікає зі швидкістю 1 м/с на 1,5 м нижче рівня води. Витрати води дорівнюють 0,3 м^3/с.
Ответы
Відповідь:Для визначення корисної потужності водяного двигуна спочатку треба визначити механічну потужність, що перетворюється на електроенергію.
Механічна потужність водяного потоку визначається за формулою:
P = ρQgH(η1-η2),
де
ρ - щільність води (1000 кг/м^3),
Q - витрата води (0,3 м^3/с),
g - прискорення вільного падіння (9,81 м/c^2),
H - висота падіння (1,5 м),
η1 - енергетичний ККД системи (η1=0,8),
η2 - втрати питомі на інших процесах, що здійснюються в системі (η2=0,2, оскільки ККД системи – це добуток всіх ККД елементів системи і всі згуби енергії ,тобто η2=1-0,8).
P = 1000 * 0.3 * 9.81 * 1.5 * (0.8 - 0.2) ≈ 5297 Вт
Тоді, корисна потужність електрогенератора, що згенерується водяним двигуном буде:
Pкор = Pмех * ηел,
де
Pмех - механічна потужність водяного потоку (≈ 5297 Вт),
ηел - електричний ККД генератора (припустимо, що ηел = 0,9).
Pкор = 5297 Вт * 0.9 ≈ 4767 Вт
Отже, корисна потужність водяного двигуна буде близько 4767 Вт.
Пояснення: