题目
[判断题] 一变直径管段,A断面直径是B断面直径的2倍,则B断面的流速是A断面流速的4倍。A . 正确B . 错误
[判断题] 一变直径管段,A断面直径是B断面直径的2倍,则B断面的流速是A断面流速的4倍。
A . 正确
B . 错误
A . 正确
B . 错误
题目解答
答案
正确
解析
考查要点:本题主要考查流体力学中的连续性方程,即流量守恒原理。关键在于理解流速与断面面积的关系。
解题核心思路:
根据连续性方程,流体在管路中的流量(体积流量)保持恒定,即 $Q = A \cdot v$,其中 $A$ 是断面面积,$v$ 是流速。当管段直径变化时,面积与直径的平方成正比,因此流速与面积成反比。
破题关键点:
- 面积与直径的关系:断面面积 $A = \pi \left(\frac{D}{2}\right)^2$,因此面积与直径的平方成正比。
- 流速与面积的反比关系:若 $A_A = 4A_B$,则 $v_B = 4v_A$。
已知条件:
- A断面直径 $D_A = 2D_B$(B断面直径为 $D_B$)。
- 流量 $Q$ 恒定。
推导过程:
-
计算断面面积:
- $A_A = \pi \left(\frac{D_A}{2}\right)^2 = \pi \left(\frac{2D_B}{2}\right)^2 = \pi D_B^2$
- $A_B = \pi \left(\frac{D_B}{2}\right)^2 = \pi \frac{D_B^2}{4}$
- 因此,$A_A = 4A_B$。
-
应用连续性方程:
根据 $A_A \cdot v_A = A_B \cdot v_B$,代入 $A_A = 4A_B$:
$4A_B \cdot v_A = A_B \cdot v_B \implies v_B = 4v_A$
即 B断面的流速是 A断面的4倍。
结论:题目描述正确。