题目
明渠水流模型试验,长度比尺为4,模型流速为2m/s时,则原型中的流速为______。
明渠水流模型试验,长度比尺为4,模型流速为2m/s时,则原型中的流速为______。
题目解答
答案
0.5m/s
解析
本题考查模型试验中的相似原理,核心在于理解几何相似与运动相似的关系。关键点如下:
- 长度比尺λL表示模型与原型几何尺寸的比例,本题中λL=4(原型长度是模型的4倍)。
- 流速比尺λv与长度比尺直接相关。根据运动相似原理,模型流速是原型流速的λL倍,即λv=λL。
- 通过流速比尺公式即可直接计算原型流速。
步骤分析
- 明确比尺关系
题目给出长度比尺λL=4,即原型长度是模型的4倍。 - 建立流速关系
根据运动相似原理,模型流速与原型流速满足:
$v_{\text{model}} = \lambda_L \cdot v_{\text{prototype}}$ - 代入已知量求解
已知模型流速vmodel=2 m/s,代入公式得:
$v_{\text{prototype}} = \frac{v_{\text{model}}}{\lambda_L} = \frac{2}{4} = 0.5 \, \text{m/s}$