题目
以下表述正确的是A. 实际测得的上临界雷诺数差距较大,而下临界雷诺数相差较小,常用下临界雷诺数作为层流和湍流的分界B. 雷诺数可用来判断管内属于层流运动还是湍流C. 雷诺数表示惯性力和黏性力的比值D. 层流时流体质点受到的惯性力更大,质点由于惯性保持直线运动
以下表述正确的是
A. 实际测得的上临界雷诺数差距较大,而下临界雷诺数相差较小,常用下临界雷诺数作为层流和湍流的分界
B. 雷诺数可用来判断管内属于层流运动还是湍流
C. 雷诺数表示惯性力和黏性力的比值
D. 层流时流体质点受到的惯性力更大,质点由于惯性保持直线运动
题目解答
答案
ABC
A. 实际测得的上临界雷诺数差距较大,而下临界雷诺数相差较小,常用下临界雷诺数作为层流和湍流的分界
B. 雷诺数可用来判断管内属于层流运动还是湍流
C. 雷诺数表示惯性力和黏性力的比值
A. 实际测得的上临界雷诺数差距较大,而下临界雷诺数相差较小,常用下临界雷诺数作为层流和湍流的分界
B. 雷诺数可用来判断管内属于层流运动还是湍流
C. 雷诺数表示惯性力和黏性力的比值
解析
本题考查流体力学中雷诺数的相关概念,涉及其物理意义、流动状态的判别及临界雷诺数的理解。解题关键在于:
- 雷诺数的定义:惯性力与黏性力的比值;
- 流动状态的分界:下临界雷诺数因实验结果较稳定,常作为层流与湍流的分界;
- 层流与湍流的特征:层流中黏性力占优,质点无径向运动;湍流中惯性力占优,质点运动紊乱。
选项A
正确。实验表明,上临界雷诺数受边界条件影响大,差异显著;而下临界雷诺数较稳定,因此常用下临界雷诺数(约2000)作为层流与湍流的分界。
选项B
正确。雷诺数通过公式 $Re = \frac{\rho v D}{\mu}$($\rho$为密度,$v$为流速,$D$为管径,$\mu$为动力黏度)计算,当 $Re < 2000$ 时为层流,$Re > 4000$ 时为湍流。
选项C
正确。雷诺数的本质是惯性力与黏性力的比值,反映了两种作用的相对强弱。
选项D
错误。层流中黏性力占主导,质点沿管轴平行运动;惯性力更大的是湍流,导致质点产生径向混合。