Question

超高壓水切割又稱“水刀”，它是將普通水經(jīng)過多級增壓后，通過一個極細(xì)的噴嘴噴出一道高速“水箭”，對切割表面產(chǎn)生10⁸～10⁹ Pa的壓強(qiáng)．工業(yè)上常用來切割大理石、鋼板等堅硬物體．下表是某高壓水切割機(jī)技術(shù)參數(shù)：

提示：①表中“排量2.7 L/min”表示每分鐘從噴嘴中噴出水2.7升．

②1 MPa＝10⁶ Pa，1 L＝1×10^－3 m³．

請回答：

(1)“水刀”有純水切割和加磨料切割(磨料為密度大于水的石英砂、金剛砂)兩種．高速水流能切割堅硬物體是因為高速水流具有較大的________(填一種能量名稱)，加入磨料后切割能力大大提高了，這是因為________．

(2)若不考慮水從噴嘴噴出后橫截面積的變化，高壓水流對切割面的壓力為多大？

(3)高壓水切割機(jī)的切割效率是多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)動能(1分),速度一定時流體的質(zhì)量增加從而動能增大(1分); 　　(2)噴出水流橫截面積S＝5×10－8 m2 　　由　　得F＝pS＝300×106×5×10－8 N＝15 N(2分); 　　(3)排量水噴射速度 　　水刀有效功率＝Fυ＝15×900 W＝1.35×104 W＝13.5 KW 　　切割效率　　(其他解法也可)(2分)