214.超音速气流经过收缩管道后。

这道题考查的是**气体动力学中可压缩流（特别是超音速流）在变截面管道中的流动规律**。 ### 核心原理：面积-速度关系 对于可压缩流体，流速变化与管道截面积变化之间的关系由以下公式描述（基于一维等熵流动假设）： $$ \frac{dA}{A} = (M^2 - 1) \frac{dV}{V} $$ 其中： * $A$ 是管道截面积 * $V$ 是流速 * $M$ 是马赫数（流速与声速之比） 根据马赫数 $M$ 的不同，流动特性分为两种情况： 1. **亚音速流动 ($M < 1$)**： * $M^2 - 1 < 0$，即 $\frac{dA}{A}$ 与 $\frac{dV}{V}$ 符号相反。 * **收缩管道** ($dA < 0$) $\rightarrow$ 速度增加 ($dV > 0$)。这符合我们日常对不可压缩流体（如水）的直觉。 2. **超音速流动 ($M > 1$)**： * $M^2 - 1 > 0$，即 $\frac{dA}{A}$ 与 $\frac{dV}{V}$ 符号相同。 * **收缩管道** ($dA < 0$) $\rightarrow$ **速度降低** ($dV < 0$)。 * **扩张管道** ($dA > 0$) $\rightarrow$ **速度增加** ($dV > 0$)。 ### 具体分析本题 * **前提条件**：气流为**超音速** ($M > 1$)。 * **过程**：经过**收缩**管道 ($dA < 0$)。 * **速度变化**：根据上述超音速流动规律，截面积减小会导致**速度降低**。 * **压强变化**：根据伯努利原理的能量守恒概念（或等熵流动关系），当超音速气流减速时，其动能转化为内能（焓），导致静温升高，同时**静压增大**。 ### 选项分析 * A. 速度增加，压强增大：错误。超音速收缩管中速度是降低的。 * B. 速度增加，压强下降：错误。这是**亚音速**气流经过收缩管道时的表现，或者是超音速气流经过**扩张**管道时的表现。 * C. **速度降低，压强增大**：**正确**。超音速气流在收缩管道中减速增压。 ### 结论 超音速气流经过收缩管道后，速度降低，压强增大。 故正确答案为 **C**。