流体力学 为什么用手捏住水管出水速度就加大

2021-08-14 10:06:54 字数 1342 阅读 1038

1楼:白汀水

h = v2^2/2g+hw1-2 = v2^2/2g+(入l/d) v2^2/2g——————(1)

是的,出口面积能够影响出口流速。你说的“如果总水头一定,沿程损失一定,那出口速度应该是一定的”也有一定道理,但不全面。问题在于当你用手堵住部分管口时,管口的出水面积减小了,相当于增加了一个突然缩小的局部水头损失,虽然能量方程仍可以写成:

h = v2^2/2g+hw1-2

但此时在水头损失项hw1-2中的内容发生了变化:除了管道中的沿程水头损失还有出口缩小的局部损失。设管道中的流速为v1,v2为手堵后剩余的面积(a2)出口流速,若管道的过流面积为a1,则二者流速关系为v1=v2(a2/a1),

hw1-2=(入l/d)v1^2/2g+jv2^2/2g=(入l/d)[v2(a2/a1)]^2/2g+jv2^2/2g

能量方程变为 h = v2^2/2g+(入l/d)(a2/a1)^2 v2^2/2g+jv2^2/2g —(2)

比较(1)(2),形式上看(2)式多了一项局部损失,但(2)的沿程损失项要 比(1)小得多,因为(2)多了一个因数(a2/a1)^2<<1 , 因此由(2)式算出的v2比(1)大!从物理意义来讲,管口面积减小后,管内的流速减小,管内的沿损失减小,管内的压力增大,出口流速增大。喷头就利用了这个原理。

2楼:猎人

这个问题要分两个方面。当给流体提供动力恒定时,单位时间流过的体积是一定的,所以横截面积越小,流体“长度”越长,速度便越快。当流体没有动力时,由于横截面积变小,阻力变大,流速变慢。

3楼:百度网友

简而言之,出口面积的减小,导致了水管内的压力升高,升高的压力使水的流速加大。

4楼:匿名用户

正如你所说的,均匀出水的水管中总水头是一定的,沿程损失是一定的。那水在单位时间内在均匀管内流过的体积就应该是一定的,当用手或其他东西堵住部分管口,可以等效成水管直径变小,此时水头和沿程损失并没有改变,因此单位时间流过的体积也应该不变,根据圆柱体积v=l*s(l柱体的长,s柱体截面积)可知,v不变,s变小,则l增大,即单位时间内水走过的距离增加了(单位时间内走过的距离即为速度),表现为水的流速增加。

5楼:铁匠半百

完全同意“总水头一定,沿程损失一定,那出口速度一定”的结论。

当用手捏住水管管口使管道“缩口”,则流量减小,“沿程损失降低”,出水速度加大。

应用实例:消防水龙带很粗,喷咀孔径很小,使“沿程损失接近于零”,出水速度接近最大。

简而言之,出口面积小了,流量就小了,沿程损失也就小了,水的出口流速就大了。

6楼:匿名用户

常识。。。。。哎。。。可怜的娃