题目
在圆管中,判别粘性流体的流动状态是层流还是湍流的依据是()。A. 流体粘性的大小B. 流体流速的大小C. 流体流量的大小D. 流动雷诺数的大小
在圆管中,判别粘性流体的流动状态是层流还是湍流的依据是()。
A. 流体粘性的大小
B. 流体流速的大小
C. 流体流量的大小
D. 流动雷诺数的大小
题目解答
答案
D. 流动雷诺数的大小
解析
考查要点:本题主要考查流体流动状态的判别依据,需理解雷诺数在流体力学中的核心作用。
解题思路:
- 明确层流与湍流的本质区别在于流动的有序性。
- 雷诺数(Re)是综合反映流速、管径、流体粘性等物理量的无量纲数,其大小直接决定流动状态。
- 当雷诺数小于临界值时为层流,超过临界值时为湍流。
- 其他选项(如粘性、流速、流量)均为雷诺数的组成部分,需通过雷诺数综合判断。
关键知识点:
- 雷诺数公式:
$Re = \frac{v \cdot d}{\nu}$
其中,$v$为流速,$d$为管径,$\nu$为运动粘度。 - 临界雷诺数:圆管流动中,临界雷诺数约为$2000$。
- 结论:流动状态由雷诺数的大小直接决定,而非单一物理量。
选项分析:
- A. 流体粘性的大小:粘性是雷诺数的分母项,但需与分子项(流速、管径)共同作用。
- B. 流体流速的大小:流速是分子项,但需结合管径和粘性。
- C. 流体流量的大小:流量与流速相关,但未直接体现管径或粘性。
- D. 流动雷诺数的大小:综合所有关键因素,唯一直接判据。