题目
判断圆管中流体流动类型的依据是()。A. 流体密度B. 管路内径C. 雷诺数D. 流体流速
判断圆管中流体流动类型的依据是()。
A. 流体密度
B. 管路内径
C. 雷诺数
D. 流体流速
题目解答
答案
C. 雷诺数
解析
考查要点:本题主要考查流体流动类型的判断依据,涉及流体力学中的基本概念——雷诺数。
解题核心思路:
流体在圆管中的流动类型(层流或湍流)由雷诺数(Re)决定。雷诺数是无量纲数,综合反映了流速、管径和流体粘性对流动状态的影响。关键点在于理解雷诺数是判断流动类型的直接依据,而非单一参数(如流速或管径)。
破题关键:
- 雷诺数公式:$Re = \frac{v d}{\nu}$($v$为流速,$d$为管径,$\nu$为运动粘度)。
- 临界值:当$Re < 2000$时为层流,$Re > 4000$时为湍流。
- 选项辨析:流速(D)和管径(B)是雷诺数的组成部分,但需通过雷诺数综合判断,密度(A)已包含在运动粘度中。
雷诺数的作用:
雷诺数通过流速、管径和流体粘性参数,量化惯性力与粘性力的比值。当惯性力主导时(雷诺数大),流动呈湍流;当粘性力主导时(雷诺数小),流动呈层流。
选项分析:
- A. 流体密度:密度间接影响运动粘度$\nu = \frac{\mu}{\rho}$,但需与其他参数结合,不能单独决定流动类型。
- B. 管路内径:管径是雷诺数的参数之一,但需与流速、粘度共同作用。
- C. 雷诺数:直接通过临界值判断流动类型,是唯一正确选项。
- D. 流体流速:流速是雷诺数的组成部分,但需结合其他参数计算雷诺数。