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一座小型水电站,水以3m/s的速度流入水轮机,而以1m/s的速度流出,流出水位比流入水位低1.6m,水的流量为1m3/s,如果水流能量的75%供给发电机,20%的能量使水温升高.求:(1)水温升高多
题目详情
一座小型水电站,水以3m/s的速度流入水轮机,而以1m/s的速度流出,流出水位比流入水位低1.6m,水的流量为1m3/s,如果水流能量的75%供给发电机,20%的能量使水温升高.求:
(1)水温升高多少
(2)若发电机效率为80%,则发电机的输出功率是多少
(3)发电机的输出电压为240V,输电线路的电阻为16
Ω,允许损失电功率为5%,用户所需电压为220V,则所用升压变压器和降压变压器的原副线圈的比值各是多少?并画出供电示意图(理想变压器,g=10m/s2,水的比热容为4.2×103J/kg•℃)
(1)水温升高多少
(2)若发电机效率为80%,则发电机的输出功率是多少
(3)发电机的输出电压为240V,输电线路的电阻为16
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▼优质解答
答案和解析
(1)每秒水流机械能损失为:
△E=
m(
−
)+mgh=2×104J
由题意得:
cm•△t=20%△E
所以:
△t=
=9.5×10-4°C
(2)发电机的输出功率:
P出=
×80%=12KW
(3)供电示意图如图:

△P=5%P出=600W
△P=
R线
所以:
I线=6A
I1=
=50A
所以升压变压器有:
=
即
=
=
I4=
=
A
所以降压变压器:
=
=
答:(1)水温升高9.5×10-4°C;
(2)若发电机效率为80%,则发电机的输出功率是12KW;
(3)所用升压变压器原副线圈的比值为3:25,降压变压器的原副线圈的比值是95:11,供电示意图如图.
△E=
1 |
2 |
v | 2 1 |
v | 2 2 |
由题意得:
cm•△t=20%△E
所以:
△t=
20%•△E |
c•m |
(2)发电机的输出功率:
P出=
75%•△E |
t |
(3)供电示意图如图:

△P=5%P出=600W
△P=
I | 2 线 |
所以:
I线=6A
I1=
P出 |
U1 |
所以升压变压器有:
I1 |
I2 |
n2 |
n1 |
即
n1 |
n2 |
I2 |
I1 |
3 |
25 |
I4=
P出−△P |
U4 |
570 |
11 |
所以降压变压器:
n3 |
n4 |
I4 |
I线 |
95 |
11 |
答:(1)水温升高9.5×10-4°C;
(2)若发电机效率为80%,则发电机的输出功率是12KW;
(3)所用升压变压器原副线圈的比值为3:25,降压变压器的原副线圈的比值是95:11,供电示意图如图.
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