单选题
孔口出流的泄流量与作用水头的()次方成比例。
A
(A) 0.5
B
(B) 0.75
C
(C) 1.5
D
(D) 1
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于水力学中孔口出流原理的题目。在水利工程中,孔口出流是一个重要的水力现象,其泄流量与作用水头之间的关系是解题的关键。
首先,我们来理解题目中的关键概念:
孔口出流:指的是流体通过一个小孔或开口流出的现象。
泄流量:指单位时间内通过孔口的流体体积。
作用水头:指作用在孔口上的水压力高度,即孔口中心与自由水面之间的高度差。
接下来,我们分析各个选项:
A. 0.5:在孔口出流的情况下,如果孔口较小且流速较低(即满足薄壁孔口自由出流的条件),泄流量Q与作用水头H的0.5次方成比例,这是由伯努利方程和连续性方程推导得出的。具体公式为 Q=μA
2gH
,其中 μ 是流量系数,A 是孔口面积,g 是重力加速度,H 是作用水头。从这个公式可以看出,泄流量Q与作用水头H的0.5次方成正比。
B. 0.75:这个选项在孔口出流的经典理论中不存在,不是正确的答案。
C. 1.5:这个选项同样在孔口出流的经典理论中不存在,且不符合物理原理,因为泄流量与作用水头的关系不会是这样的非线性关系。
D. 1:虽然在一些简单的水力现象中,流量可能与作用水头成正比(如管道流动中的层流),但在孔口出流的情况下,这个关系不成立。
综上所述,孔口出流的泄流量与作用水头的0.5次方成比例,因此正确答案是A。
首先,我们来理解题目中的关键概念:
孔口出流:指的是流体通过一个小孔或开口流出的现象。
泄流量:指单位时间内通过孔口的流体体积。
作用水头:指作用在孔口上的水压力高度,即孔口中心与自由水面之间的高度差。
接下来,我们分析各个选项:
A. 0.5:在孔口出流的情况下,如果孔口较小且流速较低(即满足薄壁孔口自由出流的条件),泄流量Q与作用水头H的0.5次方成比例,这是由伯努利方程和连续性方程推导得出的。具体公式为 Q=μA
2gH
,其中 μ 是流量系数,A 是孔口面积,g 是重力加速度,H 是作用水头。从这个公式可以看出,泄流量Q与作用水头H的0.5次方成正比。
B. 0.75:这个选项在孔口出流的经典理论中不存在,不是正确的答案。
C. 1.5:这个选项同样在孔口出流的经典理论中不存在,且不符合物理原理,因为泄流量与作用水头的关系不会是这样的非线性关系。
D. 1:虽然在一些简单的水力现象中,流量可能与作用水头成正比(如管道流动中的层流),但在孔口出流的情况下,这个关系不成立。
综上所述,孔口出流的泄流量与作用水头的0.5次方成比例,因此正确答案是A。
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