Dòng chảy có áp trong ống tròn có bán kính của ống r₀= 60mm, bán kính thủy lực Rh bằng:

Phương trình liên tục là một biểu thức toán học thể hiện định luật bảo toàn khối lượng trong lý thuyết chất lưu. Nó phát biểu rằng, trong một hệ kín, khối lượng của chất lưu là hằng số, tức là lượng chất lưu đi vào một thể tích nào đó phải bằng lượng chất lưu đi ra cộng với lượng chất lưu tích lũy trong thể tích đó. Do đó, đáp án đúng là B.

Năng lượng đơn vị của một dòng chảy (e) thường được hiểu là năng lượng trên một đơn vị khối lượng chất lỏng. Nó có đơn vị là J/kg, và trong một số trường hợp, có thể được biểu diễn bằng mét (m) khi sử dụng các khái niệm như cột áp. Vì vậy, đáp án D (Các đáp án kia đều đúng) là chính xác nhất vì nó bao hàm tất cả các khía cạnh của năng lượng đơn vị trong dòng chảy.

Công thức g z + u^2/2 + ∫dp/ρ = constant là một dạng của phương trình Bernoulli áp dụng cho dòng chảy chất lưu. Để dẫn dắt đến công thức này, chúng ta cần các giả thiết sau:

1. Lý tưởng (Ideal): Chất lưu không có độ nhớt. Điều này có nghĩa là không có ma sát nội tại trong chất lưu.
2. Dừng (Steady): Các tính chất của dòng chảy (như vận tốc, áp suất, mật độ) tại một điểm cố định không thay đổi theo thời gian.
3. Dọc theo một đường dòng (Along a streamline): Phương trình Bernoulli áp dụng dọc theo một đường dòng duy nhất. Một đường dòng là một đường mà tại mọi điểm trên đó, vectơ vận tốc của chất lưu tiếp tuyến với đường đó.
4. Khối lượng riêng là hàm của áp suất p (ρ = ρ(p)): Điều này cho phép tích phân ∫dp/ρ được thực hiện một cách chính xác.

Trong các phương án:

- Phương án A (Lý tưởng, dừng, không nén được, dọc theo 1 đường dòng) gần đúng, nhưng không đầy đủ vì điều kiện không nén được (ρ = constant) là một trường hợp đặc biệt của ρ = ρ(p).
- Phương án B (Dừng, đều, không nén được, dọc theo 1 đường dòng) không chính xác vì không yêu cầu chất lưu phải "đều" (uniform).
- Phương án C (Lý tưởng, đều, khối lượng riêng là hàm của áp suất p, dọc theo 1 đường dòng) không chính xác vì không yêu cầu dòng chảy dừng.
- Phương án D (Lý tưởng, dừng, khối lượng riêng là hàm của áp suất p, dọc theo 1 đường dòng) là chính xác và đầy đủ nhất.

Vậy đáp án đúng là D.

Trong ống tròn, số Reynolds (Re) được tính theo công thức \(Re = \frac{\rho v D}{\mu}\), trong đó \(\rho\) là mật độ chất lỏng, \(v\) là vận tốc trung bình của dòng chảy, \(D\) là đường kính ống, và \(\mu\) là độ nhớt động học của chất lỏng. Bán kính thủy lực \(R_h\) được định nghĩa là diện tích mặt cắt ngang dòng chảy chia cho chu vi ướt. Đối với ống tròn, \(R_h = \frac{A}{P} = \frac{\pi r^2}{2\pi r} = \frac{r}{2} = \frac{D}{4}\). Do đó, công thức tính số Reynolds có thể viết lại là \(Re = \frac{\rho v (4R_h)}{\mu}\).

Dựa vào số Reynolds, ta có thể xác định chế độ chảy:

- Dòng chảy tầng (Laminar): Re < 2300 (thường là Re < 2100)
- Dòng chảy quá độ (Transition): 2300 < Re < 4000
- Dòng chảy rối (Turbulent): Re > 4000

Vì không có giá trị cụ thể của Re trong câu hỏi, nên ta không thể xác định chính xác dòng chảy thuộc loại nào mà chỉ có thể xét các trường hợp.
Nếu Re < 2300 thì là dòng tầng.
Nếu 2300 < Re < 4000 thì là dòng quá độ.
Nếu Re > 4000 thì là dòng rối.

Do đó, không có đáp án chính xác trong các lựa chọn đã cho.

Công thức tổn thất năng lượng dọc đường (hd) trong ống tròn có áp, còn gọi là tổn thất do ma sát, được tính theo công thức Darcy-Weisbach: hd = f * (L/D) * (v^2/2g), trong đó f là hệ số ma sát Darcy, L là chiều dài ống, D là đường kính ống, v là vận tốc dòng chảy, và g là gia tốc trọng trường. Như vậy, hd tỉ lệ nghịch với đường kính ống (D). Đối với dòng chảy tầng (Re < 2000), hệ số ma sát f = 64/Re, và Re = (v*D)/ν, trong đó ν là độ nhớt động học. Thay thế vào công thức Darcy-Weisbach, ta có hd tỉ lệ nghịch với D^2. Đối với dòng chảy rối (Re > 4000), hệ số ma sát f phức tạp hơn và phụ thuộc vào độ nhám tương đối của ống (ε/D) và số Reynolds (Re). Tuy nhiên, hd vẫn tỉ lệ nghịch với D, nhưng không phải là bậc nhất một cách chính xác do f cũng phụ thuộc vào D thông qua Re. Vì vậy, phương án C chính xác nhất khi nói về chuyển động tầng, trong khi phương án D không hoàn toàn chính xác cho chuyển động rối vì bậc của D không phải lúc nào cũng là 1 một cách chính xác.