题目
中国大学MOOC: 流体在圆管中作层流流动时,将管路直径扩大一倍时,速度为原来的 倍,阻力为原来的 倍。
中国大学MOOC: 流体在圆管中作层流流动时,将管路直径扩大一倍时,速度为原来的 倍,阻力为原来的 倍。
题目解答
答案
1/4;1/16
解析
步骤 1:理解层流流动的公式
流体在圆管中作层流流动时,速度分布是线性的,且流速与管径的平方成反比。根据泊肃叶定律,流体的流量Q与管径的四次方成正比,即Q ∝ d^4,其中d是管径。因此,流速v与管径的平方成反比,即v ∝ 1/d^2。
步骤 2:计算速度变化
当管路直径扩大一倍时,即d变为2d,根据v ∝ 1/d^2,流速v变为原来的1/4倍。
步骤 3:计算阻力变化
流体在圆管中作层流流动时,阻力与流速的平方成正比,即阻力R ∝ v^2。因此,当流速变为原来的1/4倍时,阻力变为原来的(1/4)^2 = 1/16倍。
流体在圆管中作层流流动时,速度分布是线性的,且流速与管径的平方成反比。根据泊肃叶定律,流体的流量Q与管径的四次方成正比,即Q ∝ d^4,其中d是管径。因此,流速v与管径的平方成反比,即v ∝ 1/d^2。
步骤 2:计算速度变化
当管路直径扩大一倍时,即d变为2d,根据v ∝ 1/d^2,流速v变为原来的1/4倍。
步骤 3:计算阻力变化
流体在圆管中作层流流动时,阻力与流速的平方成正比,即阻力R ∝ v^2。因此,当流速变为原来的1/4倍时,阻力变为原来的(1/4)^2 = 1/16倍。