题目
适当增大管径,不仅可以降低流速,而且可以减小压力波的传播速度,从而能达到减小液压冲击的目的。()
适当增大管径,不仅可以降低流速,而且可以减小压力波的传播速度,从而能达到减小液压冲击的目的。()
题目解答
答案
正确
解析
本题考查液压冲击相关知识以及管径对流速、压力波传播速度和液压冲击的影响。解题思路是分别分析管径增大对流速、压力波传播速度的影响,再根据这些影响判断对液压冲击的作用。
- 管径增大对流速的影响:
根据连续性方程$Q = A\times v$(其中$Q$为流量,$A$为过流面积,$v$为流速)。在流量$Q$一定的情况下,管径增大,过流面积$A=\pi(\frac{d}{2})^2$($d$为管径)增大。由$v=\frac{Q}{A}$可知,过流面积$A$增大,流速$v$会降低。 - 管径增大对压力波传播速度的影响:
压力波在液体中的传播速度$c$与液体的弹性模量$E$、密度$\rho$以及管道的弹性等因素有关,对于有弹性的管道,压力波传播速度$c = \frac{c_0}{\sqrt{1+\frac{dE}{d_0E_0}}}$(其中$c_0=\sqrt{\frac{E}{\rho}}$为液体在无限大容器中的压力波传播速度,$d$为管径,$d_0$为管道壁厚,$E_0$为管道材料的弹性模量)。当管径$d$适当增大时,分母$\sqrt{1+\frac{dE}{d_0E_0}}$增大,压力波传播速度$c$减小。 - 对液压冲击的影响:
液压冲击的能量与流速和压力波传播速度有关,流速降低和压力波传播速度减小,都会使液压冲击的能量减小,从而达到减小液压冲击的目的。