题目
水平放置的管道,当管中水流为恒定均匀流时,断面平均流速沿程不变,动水压强沿程减小。A. 正确B. 错误
水平放置的管道,当管中水流为恒定均匀流时,断面平均流速沿程不变,动水压强沿程减小。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查恒定均匀流的基本特性以及能量方程在水平管道水流中的应用。解题思路是先明确恒定均匀流的定义和特点,再结合能量方程分析动水压强沿程的变化情况。
- 恒定均匀流的定义和特点:
- 恒定流是指流场中各空间点上的运动要素(如流速、压强等)不随时间变化的流动。
- 均匀流是指流线为平行直线的流动,在均匀流中,过流断面的流速分布均匀,断面平均流速沿程不变。所以当管中水流为恒定均匀流时,断面平均流速沿程不变这一描述是正确的。
- 分析动水压强沿程变化:
- 对于水平放置的管道,取两个相距为$l$的过流断面$1 - 1$和$2 - 2$,根据恒定总流的能量方程$z_1+\frac{p_1}{\gamma}+\frac{\alpha_1v_1^2}{2g}=z_2+\frac{p_2}{\gamma}+\frac{\alpha_2v_2^2}{2g}+h_{w1 - 2}$。
- 因为管道水平放置,所以$z_1 = z_2$;又因为是恒定均匀流,断面平均流速沿程不变,即$v_1 = v_2$,且通常$\alpha_1=\alpha_2 = 1$。
- 那么能量方程可化简为$\frac{p_1}{\gamma}=\frac{p_2}{\gamma}+h_{w1 - 2}$,其中$h_{w1 - 2}$为两断面间的水头损失,由于水流流动存在阻力,水头损失$h_{w1 - 2}\gt{}0$。
- 由此可得$p_1\gt{}p_2$,这表明动水压强沿程减小。