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水利工程专业工程师资格业务考试题库
2,730
单选题

83.水击现象与调压系统的液面波动都属于()。

A
 恒定流
B
 渐变流
C
 急变流
D
 非恒定流

答案解析

正确答案:D

解析:

**解析:** 要解答这道题,我们需要理解流体力学中关于流动分类的基本概念,特别是“恒定流”与“非恒定流”的区别。 1. **定义分析**: * **恒定流(Steady Flow)**:指流场中任意空间点上的运动要素(如流速、压强、密度等)不随时间变化的流动。即 $\frac{\partial v}{\partial t} = 0$, $\frac{\partial p}{\partial t} = 0$ 等。 * **非恒定流(Unsteady Flow)**:指流场中任意空间点上的运动要素随时间变化的流动。即至少有一个运动要素对时间的偏导数不为零($\frac{\partial v}{\partial t} \neq 0$ 或 $\frac{\partial p}{\partial t} \neq 0$)。 2. **现象分析**: * **水击现象(Water Hammer)**:当管道中的阀门突然关闭或开启,或者水泵突然停止工作时,水流的速度发生急剧变化,导致管道内的压强产生剧烈的波动。这种压强的波动是以波的形式在管道中传播的,管道内各点的压强和流速都随时间发生显著变化,因此属于典型的**非恒定流**。 * **调压系统的液面波动**:在水电站等水利系统中,当负荷发生变化时,调压室(井)内的水位会上下波动以调节压力。在这个过程中,调压室内的液面高度、流速以及连接管道内的水流状态都随时间不断变化,直到达到新的平衡或持续振荡。这也明显属于**非恒定流**。 3. **选项排除**: * A. **恒定流**:上述两种现象的核心特征就是“随时间变化”,与恒定流定义相反。 * B. **渐变流** & C. **急变流**:这两个概念主要描述的是流线沿程变化的剧烈程度(即加速度中迁移加速度的大小),通常用于区分均匀流和非均匀流中的具体情况。虽然水击可能涉及急变过程,但题目强调的是现象的整体性质(随时间波动),最根本的分类依据是时间维度上的变化,即是否为恒定流。且渐变流和急变流既可以是恒定的,也可以是非恒定的,不能准确概括这两种现象的本质共性。 **结论:** 水击现象和调压系统液面波动中,流体的运动要素(速度、压强、水位等)均随时间而变化,因此它们都属于**非恒定流**。 故正确答案为 **D**。

相关知识点:

水击与波动,非恒定流要明晰

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