题目
某液流流速场ux=V×cosα,uy=V×sinα,uz=0,则该流动为(α为速度与x方向的夹角)A. 非恒定非均匀平面流动B. 非恒定均匀平面流动C. 恒定非均匀平面流动D. 恒定均匀平面流动
某液流流速场ux=V×cosα,uy=V×sinα,uz=0,则该流动为(α为速度与x方向的夹角)
A. 非恒定非均匀平面流动
B. 非恒定均匀平面流动
C. 恒定非均匀平面流动
D. 恒定均匀平面流动
题目解答
答案
D. 恒定均匀平面流动
解析
考查要点:本题主要考查流体力学中流动类型的判断,涉及恒定与非恒定流动、均匀与非均匀流动两个核心概念。
解题思路:
- 恒定流动的判断依据是流速场中的物理量(如速度)是否随时间变化。若不随时间变化,则为恒定流动。
- 均匀流动的判断依据是流速场中的物理量是否在空间各点相同。若所有空间点的流速相同,则为均匀流动。
- 题目中未提及速度大小$V$和方向角$\alpha$随时间或空间的变化,因此默认$V$和$\alpha$为常数。
破题关键:
- 通过速度分量表达式$u_x=V\cos\alpha$,$u_y=V\sin\alpha$,$u_z=0$,可知流速大小和方向在空间各点相同,且不随时间变化。
恒定流动的判断
流速场中速度分量$u_x$、$u_y$、$u_z$均不显含时间$t$,且题目未说明$V$或$\alpha$随时间变化,因此流动是恒定的。
均匀流动的判断
流速场中速度分量$u_x$、$u_y$、$u_z$均不显含空间坐标$x$、$y$、$z$,且题目未说明$V$或$\alpha$随空间位置变化,因此流动是均匀的。
平面流动的判断
速度分量$u_z=0$,说明流动仅发生在$x$-$y$平面内,属于平面流动。
综上,该流动为恒定均匀平面流动,对应选项D。