18.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,管道上的阀门开度-|||-减小后,水流量将 __ 管路总机械能损失将 __

考查要点：本题主要考查流体力学中管路流动的基本规律，特别是阀门开度变化对流量和机械能损失的影响。

解题核心思路：

1. 高位槽液位恒定，说明出口处的静压头（即总压差）不变。
2. 反应器压力恒定，因此系统总压差（高位槽出口压强与反应器压强之差）保持不变。
3. 阀门开度减小会增加管路阻力，导致流量减少。
4. 总机械能损失由总压差决定，与流量无关，因此保持不变。

破题关键点：

• 总压差不变是机械能损失不变的直接原因。
• 阻力增加导致流量减小，但总机械能损失仅与总压差相关。

流量变化分析

1. 总压差固定：高位槽液位和反应器压力均恒定，因此总压差 $\Delta P = P_{\text{高位槽}} - P_{\text{反应器}}$ 不变。
2. 阻力与流量关系：根据达西方程 $Q = \frac{\Delta P}{R}$，当阀门开度减小，总阻力 $R$ 增大，流量 $Q$ 必然减小。

机械能损失分析

1. 机械能损失公式：总机械能损失 $\Delta E = \frac{\Delta P}{\rho} + g\Delta z + \frac{v^2}{2g}$，其中 $\Delta P$ 和 $\Delta z$ 均恒定。
2. 流量变化不影响总压差：虽然流速 $v$ 减小，但总压差 $\Delta P$ 不变，因此总机械能损失 $\Delta E$ 不变。