Question

某小水電站中，水以速度v₁流入水輪機(jī)，以速度v₂流出，流出水位比流入水位低H，水的流量（每秒流過(guò)水輪機(jī)的水的體積）為V、密度為ρ、比熱容為c，如果水流減少的機(jī)械能的75%轉(zhuǎn)移給發(fā)電機(jī)、20%使水的溫度升高，求：                                                                                                                                     

（1）水溫升高多少？                                                                                                       

（2）若發(fā)電機(jī)發(fā)電的效率為80%，發(fā)電機(jī)的輸出的電功率多大？                                                       

（3）若g取10m/s²，v₁=3m/s，v₂=1m/s，H=1.6m，V=lm³/s，ρ=1×10³kg/m³，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240V，遠(yuǎn)距離輸電線路的電阻為                                                                       6Ω，允許輸電線路損失功率5%，用戶電壓為220V，則輸電所用的升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比多大？                                             

                                                                                                                                        

Answer 1

解：（1）每秒鐘水流機(jī)械能減少量

=

水的內(nèi)能增加△E水=20%△E=cm△t 　

=

水溫升高△t=

（2）發(fā)電機(jī)輸出的電功率P出=80%•75%△E=0.60ρV•

（3）代入數(shù)據(jù)得：P出=80%×75%×1×103×1×（W）=1.2×104W

輸電線電流 　A=10A

發(fā)電機(jī)輸出電流　　　

升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比n 1：n 2=I2：I 1=1：5