亚音速气流流过收缩管道，其气流参数如何变化。

这道题考察的是流体力学中**亚音速气流在变截面管道中的流动规律**，主要依据是**连续性方程**和**伯努利原理**（或能量方程）。 以下是详细解析： ### 1. 核心原理分析 * **连续性方程（质量守恒）**： 对于稳定流动的气体，质量流量保持不变。公式为： $$ \rho A V = \text{常数} $$ 其中 $\rho$ 是密度，$A$ 是截面积，$V$ 是流速。 在**亚音速**流动中，气体的压缩性影响相对较小（虽然存在，但定性分析与不可压缩流体一致），当管道截面积 $A$ **减小**（收缩）时，为了保持质量流量恒定，流速 $V$ 必须**增加**。 * **伯努利原理（能量守恒）**： 对于沿流线的理想流体流动，总压（静压 + 动压）保持不变（忽略摩擦和热交换）。公式简化理解为： $$ P + \frac{1}{2}\rho V^2 = \text{常数} $$ 其中 $P$ 是静压，$\frac{1}{2}\rho V^2$ 是动压。 既然根据连续性方程得知流速 $V$ **增加**，那么动压 $\frac{1}{2}\rho V^2$ 就会**增大**。为了保持总能量守恒，静压 $P$ 必须**减小**。 ### 2. 亚音速与超音速的区别（关键点） * **亚音速流 ($M < 1$)**：气流行为类似不可压缩流体。 * 管道收缩 ($A \downarrow$) $\rightarrow$ 流速增加 ($V \uparrow$) $\rightarrow$ 压强下降 ($P \downarrow$)。 * 管道扩张 ($A \uparrow$) $\rightarrow$ 流速降低 ($V \downarrow$) $\rightarrow$ 压强上升 ($P \uparrow$)。 * **超音速流 ($M > 1$)**：气流行为相反（受压缩性主导）。 * 管道收缩 ($A \downarrow$) $\rightarrow$ 流速降低 ($V \downarrow$) $\rightarrow$ 压强上升 ($P \uparrow$)。 * 管道扩张 ($A \uparrow$) $\rightarrow$ 流速增加 ($V \uparrow$) $\rightarrow$ 压强下降 ($P \downarrow$)。 题目明确指出是**亚音速气流**且流过**收缩管道**，因此适用亚音速的规律。 ### 3. 选项分析 * **A. 流速增加，压强增大**：错误。流速增加会导致动压增加，静压必然下降，不可能同时增大。 * **B. 速度降低，压强下降**：错误。收缩管道会使亚音速气流加速，而非减速。 * **C. 流速增加，压强下降**：正确。符合亚音速气流在收缩管道中的变化规律（加速降压）。 ### 结论 亚音速气流流过收缩管道时，截面积减小导致流速增加，进而导致静压下降。 故正确答案为 **C**。