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流体力学的问题液体在一粗细不匀的水平管中稳定流动,压强计中水银液面出现如图高度差,那么 A.管中流的是理想液体

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/07 14:45:17
流体力学的问题

液体在一粗细不匀的水平管中稳定流动,压强计中

水银液面出现如图高度差,那么 

A.管中流的是理想液体,且从左流向右  

B. 管中流的是理想液体,且从右流向左

C. 管中流的是实际液体,且从左流向右  D. 管中流的是实际液体,且从右流向左

E. 以上结论都有可能出现    

我觉得是c,由图可知左侧的流速比右侧的大,如果是理想流体的话显然不成立,而实际流体的话,如果由右向左流,那么左侧的流速应该小些.

不过答案是D,大神求破.


我们从最一般的情况出发分析这个问题,首先是液体的定常流动,那么,我们不考虑压缩性和时间项的无量纲控制方程变为:

我们从这个连续性方程出发可以发现右侧的流速要大些(简单对连续性方程积分就可以得到对应的结果)
对于这个黏性项的比重很小,分析流动方向时可以暂时忽略
我们得到:

这个方程表明速度梯度和速度方向相反(已知细管处的速度压强比较大),所以速度方向为从右向左.以上是基于一般黏性流体的分析
如是这个流体是理想流体则基本满足伯努利方程或者兰姆方程,根据我们的判断细管处的流速交大根据理想流体控制方程,其压强较小和这图不符,所以说答案是D
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