Question

某小水电站中，水以速度v₁流入水轮机，以速度v₂流出，流出水位比流入水位低H，水的流量（每秒流过水轮机的水的体积）为V、密度为ρ、比热容为c，如果水流减少的机械能的75%转移给发电机、20%使水的温度升高，求：                                                                                                                                     

（1）水温升高多少？                                                                                                       

（2）若发电机发电的效率为80%，发电机的输出的电功率多大？                                                       

（3）若g取10m/s²，v₁=3m/s，v₂=1m/s，H=1.6m，V=lm³/s，ρ=1×10³kg/m³，发电机的输出电压为240V，远距离输电线路的电阻为                                                                       6Ω，允许输电线路损失功率5%，用户电压为220V，则输电所用的升压变压器的原、副线圈的匝数比多大？                                             

                                                                                                                                        

Answer 1

解：（1）每秒钟水流机械能减少量

=

水的内能增加△E水=20%△E=cm△t 　

=

水温升高△t=

（2）发电机输出的电功率P出=80%•75%△E=0.60ρV•

（3）代入数据得：P出=80%×75%×1×103×1×（W）=1.2×104W

输电线电流 　A=10A

发电机输出电流　　　

升压变压器原副线圈匝数比n 1：n 2=I2：I 1=1：5