气流在收缩管道中连续流动时，其质量将随面积的减小而（ ）。

这道题考查的是流体力学中的**质量守恒定律**，具体体现为**连续性方程**。 ### 解析过程： 1. **理解“连续流动”与“质量守恒”**： 在流体力学中，当气流在管道中做稳定连续流动时，根据质量守恒定律，单位时间内流入管道任意截面的流体质量必须等于流出该截面的流体质量。这意味着，在没有源或汇（即没有物质加入或泄漏）的情况下，流经管道各截面的**质量流量**（$\dot{m}$）是保持不变的。 2. **连续性方程公式**： 质量流量的计算公式为： $$ \dot{m} = \rho A v $$ 其中： * $\dot{m}$ 是质量流量（kg/s） * $\rho$ 是流体密度（kg/m³） * $A$ 是管道截面积（m²） * $v$ 是流体流速（m/s） 3. **分析变量变化**： 题目中提到管道是“收缩”的，意味着截面积 $A$ 减小。 * 对于不可压缩流体（如低速水流），密度 $\rho$ 不变，面积 $A$ 减小会导致流速 $v$ 增大，从而保持乘积 $\rho A v$ 不变。 * 对于可压缩流体（如高速气流），虽然密度 $\rho$、面积 $A$ 和流速 $v$ 都会发生变化，但根据质量守恒原理，通过管道任一截面的总质量流量 $\dot{m}$ 始终是一个常数。 4. **结论**： 无论管道截面积如何变化，只要流动是连续的且无泄漏，通过管道的**质量流量**始终保持恒定。因此，质量不会随面积的减小而增大或减小，而是保持不变。 ### 选项分析： * A. 增大：错误，违背质量守恒定律。 * B. 减小：错误，违背质量守恒定律。 * C. 随流动速度减小而减小：错误，首先收缩管道中流速通常是增加的（亚音速流），其次质量流量本身是守恒的，不随速度单一变量改变而改变总量。 * D. 不变：正确，符合连续性方程和质量守恒定律。 故正确答案为 **D**。