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超高压水切割又称“水刀”(已知:ρ为1.0×103kg/m3),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 (表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升,1L=1×10-3m3)则:
(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.从能量的角度分析,高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的___,当加入磨料后,水刀的切割能力大大提高,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___N;
(3)高压水切割机的切割效率为___.


发布时间:2022-05-26 02:36:52 题库: 物理

(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)由p=FS可得,高压水流对切割面的压力:
F=pS=300×106Pa×5×10-8m2=15N;
(3)由P=Wt可得,总功:
W=Pt=22500W×60s=1.35×106J,
切割线长度:
H=QS=2.7×10-3m35×10-8m2=5.4×104m,
有用功:
W=FH=15N×5.4×104m=8.1×105J,
高压水切割机的切割效率:
η=WW×100%=8.1×105J1.35×106J×100%=60%.
故答案为:(1)动能;速度一定时流体的质量增加从而动能增大;(2)15;(3)60%.