单选题
99.比能曲线的上支为增函数,水流为[]。
A
缓流
B
急流
C
临界流
D
紊流
答案解析
正确答案:A
解析:
这道题目考察的是水力学中关于水流状态与比能曲线关系的知识点。
首先,我们需要理解比能曲线的概念。比能曲线是描述水流单位重量能量(包括动能和势能)与水深或流速之间关系的图形。在水力学中,水流状态可以根据其流速和水深的关系分为缓流、急流和临界流。
接下来,我们逐一分析选项:
A. 缓流:在缓流中,水流速度较慢,水深相对较大,水流能够保持稳定的层流状态。在比能曲线上,缓流对应的部分通常表现为上支为增函数,即随着水深的增加,单位重量的能量也增加。这是因为缓流中,水流的动能较小,而势能(与水深成正比)占主导地位,所以随着水深的增加,总能量也增加。
B. 急流:急流中水流速度较快,水深相对较小,水流可能呈现紊流状态。在比能曲线上,急流对应的部分表现为下支为减函数,即随着水深的减小(或流速的增加),单位重量的能量也减小。这与题目描述不符。
C. 临界流:临界流是介于缓流和急流之间的状态,水流速度和水深达到一个特定的平衡,使得水流既非完全缓流也非完全急流。在比能曲线上,临界流对应的是一个特定的点,而不是一段曲线,因此不符合题目中“上支为增函数”的描述。
D. 紊流:紊流是水流的一种流动状态,表现为水流中质点运动轨迹杂乱无章,速度、压力等物理量在时间和空间上均呈现随机变化。紊流并不直接对应比能曲线上的某一特定部分或状态,而是描述水流的一种动态特性,因此也不符合题目要求。
综上所述,根据比能曲线的特性和水流状态的定义,我们可以确定答案为A,即缓流。
首先,我们需要理解比能曲线的概念。比能曲线是描述水流单位重量能量(包括动能和势能)与水深或流速之间关系的图形。在水力学中,水流状态可以根据其流速和水深的关系分为缓流、急流和临界流。
接下来,我们逐一分析选项:
A. 缓流:在缓流中,水流速度较慢,水深相对较大,水流能够保持稳定的层流状态。在比能曲线上,缓流对应的部分通常表现为上支为增函数,即随着水深的增加,单位重量的能量也增加。这是因为缓流中,水流的动能较小,而势能(与水深成正比)占主导地位,所以随着水深的增加,总能量也增加。
B. 急流:急流中水流速度较快,水深相对较小,水流可能呈现紊流状态。在比能曲线上,急流对应的部分表现为下支为减函数,即随着水深的减小(或流速的增加),单位重量的能量也减小。这与题目描述不符。
C. 临界流:临界流是介于缓流和急流之间的状态,水流速度和水深达到一个特定的平衡,使得水流既非完全缓流也非完全急流。在比能曲线上,临界流对应的是一个特定的点,而不是一段曲线,因此不符合题目中“上支为增函数”的描述。
D. 紊流:紊流是水流的一种流动状态,表现为水流中质点运动轨迹杂乱无章,速度、压力等物理量在时间和空间上均呈现随机变化。紊流并不直接对应比能曲线上的某一特定部分或状态,而是描述水流的一种动态特性,因此也不符合题目要求。
综上所述,根据比能曲线的特性和水流状态的定义,我们可以确定答案为A,即缓流。
相关知识点:
比能曲线上支增,水流是缓流
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