长江三峡工程是一座集防洪、发电、航运和供水等综合利用的巨大水利水电工程,其主要技术数据如下所示：大坝高度m大坝长度m最高蓄水位m总库容量m³18523351754×10*1

Question

长江三峡工程是一座集防洪、发电、航运和供水等综合利用的巨大水利水电工程,其主要技术数据如下所示：
大坝高度【m】 大坝长度【m】 最高蓄水位【m】 总库容量【m³】
185 2335 175 4×10*10
平均流量【m³/min】 8.5×10*5
（流量：单位时间通过水轮机的水的体积）取g=10N/kg.根据上述数据计算：
1.蓄满水时大坝底部收到水的压强多大?
2.每小时水流对水轮机所做的最大的功为多大?
3.每小时水流发电的效率为40%,发电急速能达到的最大功率是多大?

Answer 1

1、蓄满水是指水达到了最高蓄水位,所以用175m来计算
P=ρgh=1.0*10^3kg/m^3*9.8N/kg*175m=1.715*10^6Pa
2、水流对水轮机做功实质是水的重力势能转化为水轮机的动能,所以
m=ρV=8.5*10^5m^3*60*1.0*10^kg/m^3=5.1*10^10kg
W=E=mgh=5.1*10^10kg*9.8N/kg*175m=8.75*10^13J
3、用总功的40%除以时间,就得发电功率
P=40%W/t=8.75*10^13J*40%/3600s=9.7*10^9W=9.7*10^6kW