如果不考虑任何阻力,水流量一定的情况下,管径变大,压力变化么

Question

如题所述

Answer 1

偶尔浏览网页看到这个问题，时间长了，不知道楼主还在关注不。说说我自己的看法吧。

首先我要确定的是：
1、雨中翁说的是对的
2、而楼主说的 “如果是，按照前面的 液体的流速减小，压力会增大 在细管和粗管的交界处细管一侧压力小，粗管一侧压力大，那水不是倒流了...” 这句话，最后一句说错了。水依然不会倒流。

为什么不会倒流呢？
我要问楼主的是：一个人开车在高速路上（说的夸张一点，120公里每小时），遇到前面有路障，司机马上踩煞车，这时候，汽车的动力=0，阻力很大，那汽车不是就倒着走了？

呵呵，有时候看看高中物理书会解决很多问题的。物体的运动方向和力的方向一定在同一方向吗？匀加速直线运动？匀减速直线运动？反应过来了吗？

根据伯努利方程，液体的流速增大，压力会减小；液体的流速减小，压力会增大。

说明两点：1、这里的压力指的是物力学中的压强，其实就你这个问题来说，压力也同样适用
2、前提条件是质量流量不变（忽略了密度变化），并且管中心都在同一个水平线上（忽略了重力势能）

伯努利方程的推导过程我就不多说了，有高中知识就能推导出来。其实就是能量守恒定律的公式演变。某段水流前的压力做的功减去水流后的压力做的负功=这段水流在位移前后的动能+重力势能的变化。

最后的结果就是：流体（专业的说叫：做定常流动的流体）的动能（或者动压强）+势能（或者说势压强，这里的势压强是我遍的，教课书上不这么叫）+压强能（或者说压强）=C（常数）

另外，我说一点，力=压强X受力面积（F=PXS）
粗管：力（大）=压强（大）X受力面积（大）
细管：力（小）=压强（小）X受力面积（小）
就是说，在粗细管变化后，力是会变化很多的。

楼主明白了吗？

幽蓝湖全文手打 2013年11月10日

Answer 2

这种情况下，水流对管壁的压力会增大。
根据伯努利方程，液体的流速增大，压力会减小；液体的流速减小，压力会增大。
在流量不变的情况下，管径变大，流速就会变小，所以水流对管壁的压力会增大。
其它流体(如空气)也遵循这个原理，飞机的机翼就是利用这个原理产生升力的。追问

这个压力是压力差吧 这里的压力是不是指压强

追答

这个压力的变化，不是压力差的变化。如果要想彻底弄明白，必须学习流体力学中的伯努利方程。讲个笑话：我们在学习伯努利方程时，老师说，同学们，注意了哟，如果不专心学习的话，可能就成了白努力方程了啊。
这里的压力就是指的压强。工程上，都是把压强叫作压力的。

追问

如果是一根细管和一根粗管接一块呢，还是这样么
如果是，按照前面的 液体的流速减小，压力会增大 在细管和粗管的交界处细管一侧压力小，粗管一侧压力大，那水不是倒流了...

追答

那就是细管里的压力小，粗管里的压力大。工程上好多机器设备，都是利用这个原理工作的。
这们这里讨论的是水是流动的，属于“水动力学”，不是“水静力学”，两者是有区别的，你的那种想法适用于水静力学，不适用于水动力学。简单讲，上面说到的压力变化，指的是管道里面流动的水对管壁的压力(径向压力)，不是对前面管子的水的压力(轴向压力)。轴向压力还是前面的比后面的大。

追问

我现在不明白
如果是，按照前面的 液体的流速减小，压力会增大 在细管和粗管的交界处细管一侧压力小，粗管一侧压力大，那水不是倒流了...
这样推测有没有问题 ，难道水是从低压流向高压？

追答

水当然永远不会从低压流向高压。
其实，这个问题我前面已经给你回答了，在“水动力学”中，流动着的水的侧压力(就是对管壁的压力)与水体内部的压力是两回事。
说句公道话：如果提问者的理论知识目前还达不到某个程度，那你就只需要记住对方给出的结论就好了，如果确实有兴趣，可以通过以后慢慢学习相关理论知识，结合这些结论，逐渐弄通里面的道理。如果现在就硬要深究其中的道理，由于不具备必须的理论基础，那基本上是不可能的。
如果低估了你，谨表歉意。

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Answer 3

从工程应用的角度考虑，一定的流量在通过不同管径的管道时（如变径管），其压力是不会改变的，原因是流量一定说明驱动流体流动的能量没有变化，在封闭的管道中能量大小体现为压力大小，即流量不变压力也不会改变。我们所说的压力是指管道中的静压，并不考虑流体重力体现的垂直压力，因为一般来说静压远远大于重力产生的压强。追问

流量不变 变径后压力不变么？ 有点想不明白
比如 前面的管很细液体流动时可以完全填满整个管道截面，但是后面的管很粗 前面溜过来的水根本就填不满粗管的横截面，后面的粗管压力好像很小吧
常说的管道壁能承受多大的压力就是静压吧
我现在就想搞明白液体流过管道对侧壁的压力

Answer 4

压力变大，压力=压强*面积