题目
连续性方程是基于()原理推导出来的。A. 动量守恒B. 角动量守恒C. 能量守恒D. 质量守恒
连续性方程是基于()原理推导出来的。
A. 动量守恒
B. 角动量守恒
C. 能量守恒
D. 质量守恒
题目解答
答案
D. 质量守恒
解析
连续性方程是流体力学中的基本方程,用于描述流体流动过程中质量的守恒。其核心思想是:在稳定流动中,单位时间内通过流管任意横截面的流体质量保持不变。因此,该方程的推导直接基于质量守恒原理,而非其他守恒定律(如动量、角动量或能量守恒)。理解这一关键点即可快速锁定正确答案。
连续性方程的数学表达式为:
$\rho A v = \text{常数}$
其中:
- $\rho$ 是流体密度,
- $A$ 是流管横截面积,
- $v$ 是流体流速。
推导逻辑:
- 质量守恒:在稳定流动中,进入某一控制体积的流体质量必须等于流出的质量(无质量积累)。
- 局部与整体关系:若流体不可压缩(密度恒定),则流速与截面积成反比($A \propto \frac{1}{v}$);若可压缩,则需考虑密度变化。
- 应用范围:适用于理想流体的稳定流动,不涉及能量或动量的转化。
关键结论:连续性方程的本质是质量守恒原理的具体体现,与流体的其他性质(如能量、动量)无关。