题目
对管道布置既需要弯曲又需要扩大的地方 , 为减小阻力损失 , 应采用的方法是A. 先弯或扩B. 先扩后弯C. AB 效果一样D. 无规律
对管道布置既需要弯曲又需要扩大的地方 , 为减小阻力损失 , 应采用的方法是
A. 先弯或扩
B. 先扩后弯
C. AB 效果一样
D. 无规律
题目解答
答案
B. 先扩后弯
解析
本题考查流体力学中管道布置对阻力损失的影响,核心在于理解局部阻力的产生与管道形状变化的关系。关键点在于:
- 局部阻力由管道的弯曲、扩大等突然变化引起,与流速变化和形状改变的剧烈程度相关。
- 流速与压力的关系:流速降低时压力升高,反之亦然。
- 顺序优化:先扩大管道可降低流速,再弯曲时产生的涡流和紊流更小,从而减小总阻力。
局部阻力的形成
局部阻力公式为:
$h_f = \sum K \frac{v^2}{2g}$
其中,$K$为局部阻力系数,与管道形状变化有关。形状变化越剧烈,$K$越大,阻力越大。
两种顺序的对比
- 先弯后扩:
- 弯曲处流速高,压力低,突然扩大时流速骤降,导致剧烈涡流和紊流,$K$值大,阻力显著增加。
- 先扩后弯:
- 先扩大管道,流速降低,压力升高,再弯曲时流速更低,涡流和紊流减弱,$K$值较小,总阻力减小。
结论
先扩后弯的顺序通过降低流速后再弯曲,有效减少局部阻力,从而减小总阻力损失。