单选题
流体在管路中作稳态流动时,具有()特点。
A
呈平缓的滞流
B
呈匀速运动
C
在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等;
D
任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化
答案解析
正确答案:D
解析:
**解析:**
本题考查的是流体力学中**稳态流动**(Steady Flow,也称定常流动)的定义及其特点。
1. **稳态流动的定义**:
稳态流动是指流体在流动过程中,流场中任意固定点处的物理参数(如流速、压强、密度、温度等)**不随时间而变化**。也就是说,对于空间中的某一点 $(x, y, z)$,其物理量 $f$ 满足 $\frac{\partial f}{\partial t} = 0$。但这并不意味着不同位置的物理量相等,也不意味着流体微团在做匀速直线运动。
2. **选项分析**:
* **A. 呈平缓的滞流**:错误。稳态流动既可以是层流(滞流),也可以是湍流。流动状态取决于雷诺数,与是否稳态无直接必然联系。
* **B. 呈匀速运动**:错误。稳态流动中,流体质点的速度可以随位置变化(例如在变径管中,截面积变小处流速变大),只要在同一位置速度不随时间改变即可。因此,流体质点不一定做匀速运动。
* **C. 在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等**:错误。根据连续性方程和伯努利方程,在管路的不同截面处,如果管径、高度或阻力情况不同,流速、压强等参数通常是不同的。例如,在变径管中,细管处流速大、压强小;粗管处流速小、压强大。只有质量流量在不可压缩流体的稳态流动中沿程守恒,但流速和压强并不处处相等。
* **D. 任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化**:正确。这正是稳态流动的核心定义。在稳态条件下,虽然不同截面的参数可能不同,但对于任何一个特定的截面,其上的参数值是恒定的,不会随时间波动。
**结论:**
正确答案是 **D**。
相关知识点:
稳态流动参数不变记心间
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