问题标题:
超高压水切割又称“水刀”,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”,对切割表面产生108~109Pa的压强.工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体.下
问题描述:
超高压水切割又称“水刀”,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”,对切割表面产生108~109Pa的压强.工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体.下表是某高压水切割机技术参数:
型号 | 压强 (MPa) | 喷嘴横截面积(m2) | 排量 (L/min) | 油泵电机功率 (kw) | 换向 方式 | 电源 (V) |
2230 | 300 | 5×10-8 | 2.7 | 22.5 | 电子 | 380 |
②1MPa=106Pa,1L=1×10-3m3.
请回答:
(1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种.高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的______(填一种能量名称),加入磨料后切割能力大大提高了,这是因为______.
(2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?
(3)高压水切割机的切割效率是多少?
李红健回答:
(1)速度一定时流体的质量增加从而动能增大;加入磨料后切割能力大大提高了,是因为速度一定时流体的质量增加从而动能增大.
(2)根据公式:F=pS=300×106Pa×5×10-8m2=15N;
(3)根据公式:22.5kW=22500W,1min=60s,W总=P电t=22500W×60s=1.35×106J
H=QS
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