层流与湍流的主要区别是( )A. 湍流流速大于层流B. 层流雷诺数小于湍流雷诺数C. 湍流时流通截面积大,层流时流通截面小D. 层流时流体质点无宏观混合,湍流时流体质点发生高频脉动

层流与湍流是流体运动的两种基本状态，其核心区别在于流动的有序性和质点运动特征。

• 层流：流体分层流动，质点运动轨迹有条不紊，无宏观混合，流速分布均匀。
• 湍流：流体中出现旋涡，质点运动轨迹混乱，发生高频脉动，流速分布不均匀。

雷诺数（Re）是判断流动状态的关键参数。当雷诺数超过临界值时，流动从层流转为湍流。因此，层流的雷诺数小于湍流的雷诺数。

选项分析

选项A

“湍流流速大于层流”

• 错误。流速并非直接决定流动状态。例如，低速流动可能因粘性不足而呈现湍流，高速流动也可能保持层流（如微小管道中的高速流动）。流动状态由雷诺数决定，而非单纯流速。

选项B

“层流雷诺数小于湍流雷诺数”

• 正确。雷诺数是惯性力与粘性力的比值。当雷诺数超过临界值（如管道流动中约2000），流动转为湍流。因此，层流的雷诺数必然小于湍流的雷诺数。

选项C

“湍流时流通截面积大，层流时流通截面小”

• 错误。流动状态与流通截面积无关，而是由流体的物理性质（密度、粘度）、流动速度及特征长度（如管道直径）共同决定。

选项D

“层流时流体质点无宏观混合，湍流时流体质点发生高频脉动”

• 正确。层流中质点沿稳定流线运动，无横向混合；湍流中质点发生随机脉动，导致剧烈混合。