Question

我國研制的高壓萬能水切割機以神奇的水刀切割功能．在國際機床展覽會上引起轟動．這種“水刀”是將普通水經過多級增壓后，通過一個極細的噴嘴噴出一道高速“水箭”，對切割表面產生Pa的壓強．工業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的部分技術參數：

型  號	壓強   （MPa）	噴嘴橫截面積     （m2）	排量 （L／min）	油泵電機功率     （kw）
2230	300	5×	2.7	22.5

    提示：，．

（1）高速水流為什么能切割堅硬的物體?

（2）根據上表技術參數，高壓水切割機工作時水流對切割面的壓力為多大?在計算過程中，用到了什么近似條件?

（3）高壓水切割機的切割效率是多少?

Answer 1

（1）高速水流能切割堅硬物體是因為高速水流具有較大的動能．

（2）由表可知，對切割表面產生的壓強

噴出水流的橫截面積

由得，

近似條件：水從噴嘴噴出后，不考慮橫截面積變化．

（3）由排量的物理含義知：

所以噴射的速度

水刀的有效功率：

切割效率：