题目
判断流体流动类型的准数是( )A. Re数B. Nu数C. Pr 数D. Fr 数
判断流体流动类型的准数是( )
A. Re数
B. Nu数
C. Pr 数
D. Fr 数
题目解答
答案
A. Re数
解析
考查要点:本题主要考查学生对流体力学中无量纲数的理解,特别是不同准数(无量纲数)的应用场景。
解题核心思路:明确各准数的物理意义和实际用途,雷诺数(Re数)是判断流体流动类型(层流或湍流)的关键准数,而其他选项的准数(如Nu数、Pr数、Fr数)分别对应不同的物理现象(如传热、扩散、重力效应等)。
破题关键点:
- 雷诺数(Re数)定义为流体流动中的惯性力与粘性力之比,其大小直接决定流动状态。
- 其他准数的典型应用场景需与题目中的“流动类型”进行区分。
雷诺数(Re数)的公式为:
$\text{Re} = \frac{\rho v L}{\mu}$
其中,$\rho$ 是流体密度,$v$ 是流速,$L$ 是特征长度,$\mu$ 是动力粘度。
- 当 $\text{Re} < 2000$ 时,流动为层流;
- 当 $\text{Re} > 4000$ 时,流动为湍流。
其他选项分析:
- Nu数(努塞尔数):用于描述对流换热中的传热强度,反映导热与对流的相对大小。
- Pr数(普朗特数):表征流体动量扩散与热量扩散的比值,常用于自然对流问题。
- Fr数(弗劳德数):涉及重力与惯性力的比值,用于分析堰流、波浪等受重力主导的流动。