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如图所示的新型小艇,由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源,依赖太阳能进行环球旅行。

209 2024-04-10 20:56 admin

一、如图所示的新型小艇,由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源,依赖太阳能进行环球旅行。

解:1t=1000kg

空载小艇自重G空=9×10^4=90000N

F浮=G排=m排·g=ρ海·g·V排

(1)浮力F1=G排=m排·g=60×1000×10=600000N

当空载时,由力的平衡条件得,空载小艇受到的浮力F空=G空=90000N

所以有F空=G空=ρ海·g·V排=1.0×10³×10·V排=90000N

解得 V排=9m³

这种小艇满载漂浮在海面上时,受到的浮力F1=600000N

空载漂浮在海面上,排开海水的体积V2=V排=9m³

(2)引擎的电能转化为机械能的效率为80%,则20kW的电功率驱动单引擎时,转化为机械能的功率P机=20×80%=16KW=16000W

由题知20kW的牵引功率驱动单引擎,使小艇以18km/h的速度匀速行驶

v小船=18km/h=5m/s

功率P=W/t ……①

做功W=FS ……②

路程S=vt ……③

由①②③结合得 功率P=Fv (F为引擎牵引力)

设小艇受到的阻力为f

有: P机=F·v=F×5=16000w →解得 F=3200N

∵小艇以18km/h的速度匀速行驶

∴f=F=3200N

故20kW的电功率驱动单引擎时,小艇受到的阻力大小为3200N

朋友,写这么多累啊,给点分哦!!嘻嘻

哪一步看不懂记得HI我!!

这里说声对不起啊,计算器按错了,18Km/h=5m/s

二、船大螺旋桨后面有个小螺旋桨,有什么作用

这玩意有一个名字叫:消涡鳍,以减少螺旋桨的尾部气泡,降低空泡效应,从而加强水动力性能,提高推进效率。人们经反复试验、多方评估,认为加装消涡鳍后轮船的技术性能优于同型船舶,能够达到节能减排的效果,而且投入较小,回报较快。

消涡鳍是在螺旋桨将军帽上增设与螺旋桨叶数相同的小叶片,以消除螺旋桨毂涡能量为目的的一种船舶推进器水动力节能装置。

以中远航运股份有限公司在幸福松轮试验加装消涡鳍(PBCF)的试航显示,静水状态下,在压载状态取得了4.3%的节能效果;相同排水量进行比较,节能效果达到5.6%。幸福松轮的实船营运过程显示,在持续服务功率(CSR)的情况下,该轮比其他没有安装消涡鳍的同系列船船速平均提高0.6节、能耗减少3%以上。在最佳主机转速110RPM下,该轮比其它没有安装消涡鳍的同系列船主机功率消耗减少127KW,主机燃油日耗量减少0.53吨,主机实际节能2.7%,综合效益明显。

三、风能的运用有哪些?

1 风力发电

利用风力发电已越来越成为风能利用的主要形式,受到世界各国的高度重视,而且发展速度最快。风力发电通常有三种运行方式。一是独立运行方式,通常是一台小型风力发电机向一户或几户提供电力,它用蓄电池蓄能,以保证无风时的用电。二是风力发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合,向一个单位或一个村庄或一个海岛供电。三是风力发电并入常规电网运行,向大电网提供电力;常常是一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机,这是风力发电的主要发展方向。

风力发电的优越性可归纳为三点:第一,建造风力发电场的费用低廉,比水力发电厂、火力发电厂或核电站的建造费用低得多;第二,不需火力发电所需的煤、油等燃料或核电站所需的核材料即可产生电力,除常规保养外,没有其他任何消耗;第三,风力是一种洁净的自然能源,没有煤电、油电与核电所伴生的环境污染问题。

2 风帆助航

风能最早的利用方式是“风帆行舟”。埃及尼罗河上的风帆船、中国的木帆船,都有两三千年的历史记载。唐代有“乘风破浪会有时,直挂云帆济沧海”诗句,可见那时风帆船已广泛用于江河航运。最辉煌的风帆时代是中国的明代,14世纪初叶中国航海家郑和七下西洋,庞大的风帆船队功不可没。

在机动船舶发展的今天,为节约燃油和提高航速,古老的风帆助航也得到了发展。航运大国日本已在万吨级货船上采用电脑控制的风帆助航,节油率达15%。

3 风力提水

1000多年前,中国人首先发明了风车,用它来提水、磨面,替代繁重的人力劳动。风力提水自古至今一直得到较普遍的应用。20世纪下半时,为解决农村、牧场的生活、灌溉和牲畜用水以及为了节约能源,风力提水机有了很大的发展。现代风力提水机根据用途分为两类:一类是高扬程小流量的风力提水机,它与活塞泵相配,提取深井地下水,主要用于草原、牧区,为人畜提供饮水;另一类是低扬程大流量的风力提水机,它与螺旋泵相配,提取河水、湖水或海水,主要用于农田灌溉、水产养殖或制盐。

4 风力致热

随着生活水平的提高,家庭用热能的需要越来越大,特别是在高纬度的欧洲、北美取暖、烧水是耗能大户。为解决家庭及低品位工业热能的需要,风力致热有了较大的发展。

“风力致热”是将风能转换成热能。目前有三种转换方法。一是风力机发电,再将电能通过电阻丝发热,变成热能。虽然电能转换成热能的效率是100%,但风能转换成电能的效率却很低,因此从能量利用的角度看,这种方法是不可取的。二是由风力机将风能转换成空气压缩能,再转换成热能,即由风力机带动一离心压缩机,对空气进行绝热压缩而放出热能。三是将风力机直接转换成热能。显然第三种方法致热效率最高。风力机直接转换热能也有多种方法。最简单的是搅拌液体致热,即风力机带动搅拌器转动,从而使液体(水或油)变热。“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵,使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。

目前,大规模利用风能、太阳能等可再生能源已成为世界各国的重要选择。风能是可再生能源中发展最快的清洁能源,开发可再生能源与提高能源使用效率相结合,将对全球经济发展、解决贫困人口的能源问题、减少温室气体排放等做出重大贡献。

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