根据提供的条件,可以使用以下公式来计算所需的水泵功率:
P = Q H ρ g / η
其中,P为所需的水泵功率,单位为千瓦(kW);Q为水泵流量,单位为立方米/小时(m³/h);H为水泵扬程,单位为米(m);ρ为水的密度,取1,000千克/立方米;g为重力加速度,取98米/秒²;η为水泵效率,一般取08。
根据题目提供的条件,可知清水泵扬程为200米,管径为63毫米,因此需要先计算出水泵流量Q。
根据水力学公式可知:
Q = A v
其中,A为管道横截面积,v为水流速度。
管道的横截面积为:
A = π d² / 4
其中,d为管道直径,根据题目可知管径为63毫米,因此直径为0063米。
将直径代入横截面积公式中可得:
A = π 0063² / 4 = 00031平方米
水流速度v可以根据流量和横截面积计算得出:
v = Q / A
根据题目未提供具体的流量,因此需要假设一个流量作为计算基准。为了保证水泵能够满足要求,一般会选择比较大的流量作为基准。假设流量Q为10立方米/小时,代入公式中可得:
v = 10 / 00031 = 32258米/小时
根据计算可知,选择的流量比较大,因此可以保证水泵的扬程和功率都能满足要求。
将计算结果代入水泵功率公式中可得:
P = 10 200 1000 98 / (08 3600) = 5405瓦
因此,所需的水泵功率为054千瓦,即选择功率大于等于054千瓦的水泵即可。
水锤泵进水管径为四寸,即约1016毫米。我们可以使用水泵流量计算公式来计算每小时能够抽多少吨水:
Q = A × v
其中,Q为流量,单位为立方米/小时;A为进水管截面积,单位为平方米;v为水的流速,单位为米/秒。
首先,将进水管直径转换为米:1016毫米 = 01016米。
进水管截面积为:
A = π × (d/2)^2
= π × (01016/2)^2
≈ 00081平方米
根据泵的扬程80米,我们可以利用水泵扬程计算公式求得水的流速:
h = (v^2)/(2g) + (p2 - p1)/ρg
其中,h为泵的扬程,单位为米;v为水的流速,单位为米/秒;g为重力加速度,取981米/秒²;p2和p1分别为泵的出口压力和进口压力,单位为帕;ρ为水的密度,取1000千克/立方米。
假设泵的出口压力为15兆帕,进口压力为1兆帕,将上述公式代入计算,得到:
80 = (v^2)/(2×981) + (15×10^6 - 1×10^6)/(1000×981)
v ≈ 2651米/秒
最后,将进水管截面积和水的流速代入水泵流量计算公式中,可得:
Q = A × v
≈ 00081 × 2651
≈ 0215立方米/小时
因此,水锤泵一小时能够抽取约0215吨的水
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