题目
在节流元件中,用R表示气阻,p表示在气阻两端产生的压降,G表示流过节流元件气体的流量,则表达式R=p/G成立的条件是?A. 输入的气压信号要尽量小B. 节流元件两端产生压差应尽量大C. 流过节流元件气体流量应尽量小D. 气体做层流运动
在节流元件中,用R表示气阻,p表示在气阻两端产生的压降,G表示流过节流元件气体的流量,则表达式R=p/G成立的条件是?
A. 输入的气压信号要尽量小
B. 节流元件两端产生压差应尽量大
C. 流过节流元件气体流量应尽量小
D. 气体做层流运动
题目解答
答案
D. 气体做层流运动
解析
本题考查气体在节流元件中流动的规律,核心在于理解层流状态下压降与流量的线性关系。关键点在于明确公式$R=\frac{p}{G}$成立的物理条件:气体必须处于层流状态。在层流中,压降与流量成严格线性关系,此时气阻$R$为定值;若流动进入湍流,压降与流量的平方成正比,公式不再成立。
层流与湍流的特性对比
- 层流:
- 流体分层流动,无横向混合。
- 阻力与流速成正比,压降$p$与流量$G$满足线性关系$p=RG$,即$R=\frac{p}{G}$。
- 湍流:
- 流体紊乱,出现涡流。
- 阻力与流速平方成正比,压降$p$与流量平方成正比($p=kG^2$),此时$R=\frac{p}{G}=kG$,不再是定值。
选项分析
- A:气压信号大小影响流量,但与公式成立条件无关。
- B:压差过大易引发湍流,反而破坏公式成立条件。
- C:流量小可能维持层流,但题目要求的是公式成立的根本条件。
- D:层流保证压降与流量线性关系,是公式成立的必要条件。