水力发电 - 水压冲压泵

水压冲压泵利用基本的物理定律，将水提升到高于水源的高度，克服重力作用。这种泵无需任何外部能源供应，例如燃料燃烧。唯一的能量是泵送的水的动能。水头越高，泵送的距离越高。

工作原理？

要了解水压冲压泵的工作原理，必须了解水锤原理。

水锤 - 当流体（在本例中为水）被强行停止或其方向突然改变时，就会发生水锤效应。会产生压力冲击，冲击波会传回流体源头。这可能是一种危险的现象，会导致轮胎和管道爆裂或破裂。

• 水通过入口（5）流入泵，利用水头产生一定的动能，并关闭阀门（6）。

• 当6关闭且3最初关闭时，水会产生水锤效应，在管道中积聚压力，打开阀门（3），将一些水送入出口（1）。

• 由于水流向上，水流缓慢，很快又回落，关闭3。

• 水锤效应积聚并通过管道反向传播，产生吸力，打开泄水阀6。

压力每次都会积聚，该过程重复进行。

标记2是一个包含空气的压力控制器。它在6关闭且水通过3推动时缓冲冲击。它有助于保护管道免受可能导致爆裂的冲击，并有助于泵送效果。冲压泵的效率为60%到80%。这并不直接反映泵送水的比例，因为它依赖于泵送水的垂直高度。换句话说，这是泵送效果对水锤效应能量的效率。

例题1

计算一台效率为85%的涡轮机的估计功率。河流流量为每秒80立方米，水流入口位于发电机组涡轮机位置147米处。

解答 -

功率由W = 效率 * 水头 * 流量 * 密度 * 重力计算

将水的比重转换为SI单位，我们得到1000kgm^-3

将数值代入公式 -

P = 0.85 * 1000 * 80 * 9.81 * 147

P = 97兆瓦

例题2

假设某一天实际接收到的功率为1,440,000千瓦时；计算发电机的效率。假设重力为9.81 ms^-2。水的比重为1 gcm^-3。

解答 -

已知：一天的供应量 = 288000千瓦时

功率 = 1440000/24

= 60兆瓦

效率 = 供电功率/预期功率 * 100

= 60/97 * 100

该系统的效率为66.67%。