单选题
某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19[m泵的有效功率为()瓦.
A
372.8
B
37280
C
3728
D
37.28
答案解析
正确答案:C
解析:
这是一道关于流体力学中泵的有效功率计算的题目。虽然题目描述中似乎遗漏了流量 $Q$ 的具体数值,但我们可以根据选项和已知条件反推或验证计算过程。
### 1. 核心公式
泵的有效功率($N_e$ 或 $P_e$)是指单位时间内液体从泵获得的能量。计算公式为:
$$ N_e = \rho g Q H_e $$
其中:
* $N_e$:有效功率,单位为瓦特 (W)
* $\rho$:流体密度,对于水,通常取 $\rho = 1000 \, \text{kg/m}^3$
* $g$:重力加速度,通常取 $g = 9.81 \, \text{m/s}^2$ (有时简化为 $9.8 \, \text{m/s}^2$)
* $Q$:体积流量,单位为立方米每秒 ($\text{m}^3/\text{s}$)
* $H_e$:泵的扬程(压头),单位为米 (m),题目已知 $H_e = 19 \, \text{m}$
### 2. 逆向推导与验证
题目给出的已知条件是 $H_e = 19 \, \text{m}$,答案是 **C. 3728 W**。
我们可以利用答案反推题目中隐含的流量 $Q$:
$$ 3728 = 1000 \times 9.81 \times Q \times 19 $$
解出 $Q$:
$$ Q = \frac{3728}{1000 \times 9.81 \times 19} \approx \frac{3728}{186390} \approx 0.02 \, \text{m}^3/\text{s} $$
如果取 $g=9.8 \, \text{m/s}^2$:
$$ Q = \frac{3728}{1000 \times 9.8 \times 19} = \frac{3728}{186200} \approx 0.02 \, \text{m}^3/\text{s} $$
$0.02 \, \text{m}^3/\text{s}$ 换算成常用单位是 $20 \, \text{L/s}$ 或 $72 \, \text{m}^3/\text{h}$。这是一个非常典型的工程流量数值。因此,原题中缺失的条件极有可能是 **流量 $Q = 0.02 \, \text{m}^3/\text{s}$** (或 $20 \, \text{L/s}$)。
### 3. 正向计算过程
假设题目完整条件为:需泵提供的压头 $H_e = 19 \, \text{m}$,输送介质为水($\rho=1000 \, \text{kg/m}^3$),流量 $Q = 0.02 \, \text{m}^3/\text{s}$,取 $g=9.8 \, \text{m/s}^2$。
代入公式:
$$
\begin{aligned}
N_e &= \rho g Q H_e \\
&= 1000 \, (\text{kg/m}^3) \times 9.8 \, (\text{m/s}^2) \times 0.02 \, (\text{m}^3/\text{s}) \times 19 \, (\text{m}) \\
&= 9800 \times 0.02 \times 19 \\
&= 196 \times 19 \\
&= 3724 \, \text{W}
\end{aligned}
$$
若取 $g=9.81 \, \text{m/s}^2$:
$$
\begin{aligned}
N_e &= 1000 \times 9.81 \times 0.02 \times 19 \\
&= 196.2 \times 19 \\
&= 3727.8 \, \text{W}
\end{aligned}
$$
结果约为 **3728 W**。
### 4. 选项分析
* A. 372.8:小数点位置错误,可能是单位换算错误(如误以为结果是kW但未转换,或者流量少算一个数量级)。
* B. 37280:大了10倍,可能是流量多算一个数量级。
* **C. 3728**:与计算结果吻合。
* D. 37.28:小了100倍,单位或数量级严重错误。
### 结论
根据泵有效功率公式 $N_e = \rho g Q H_e$,在标准水的密度和重力加速度下,结合选项数值反推,该题考察的是基本功率计算。计算结果最接近选项 C。
**正确答案:C**
相关知识点:
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题目纠错
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