题目
某泵的流量是uuoz.01(m)^3/s，管子的内径为uuoz.01(m)^3/s，输送液体的粘度为uuoz.01(m)^3/s，该液体在圆管中的流动状态是（ ）。A.层流B.紊流C.临界流动C.无法确定
某泵的流量是
，管子的内径为
，输送液体的粘度为
，该液体在圆管中的流动状态是（ ）。
A.层流
B.紊流
C.临界流动
C.无法确定
题目解答
答案
由题干可得
，
，
∵
，
∴
该液体在圆管中的流动状态为紊流
故本题选B。
解析
步骤 1：确定已知条件
已知泵的流量$Q=0.01{m}^{3}/s$，管子的内径$d=20mm=0.02m$，输送液体的粘度$v=1.8{cm}^{2}/s=1.8\times {10}^{-4}{m}^{2}/s$。
步骤 2：计算液体在圆管中的流速
液体在圆管中的流速$V$可以通过流量$Q$和管子的截面积$A$计算得出，即$V=\dfrac {Q}{A}$。由于管子是圆形的，其截面积$A=\dfrac {\pi {d}^{2}}{4}$，因此$V=\dfrac {4Q}{\pi {d}^{2}}$。
步骤 3：计算雷诺数
雷诺数${R}_{e}$是判断流体流动状态的关键参数，其计算公式为${R}_{e}=\dfrac {\rho Vd}{\mu }$，其中$\rho$是流体的密度，$\mu$是流体的动力粘度。由于题目中给出的是运动粘度$v$，而$v=\dfrac {\mu }{\rho }$，因此${R}_{e}=\dfrac {Vd}{v}$。
步骤 4：判断流动状态
根据雷诺数${R}_{e}$的大小，可以判断流体的流动状态。当${R}_{e}\lt 2300$时，流体处于层流状态；当${R}_{e}\gt 4000$时，流体处于紊流状态；当$2300\lt {R}_{e}\lt 4000$时，流体处于过渡状态。
已知泵的流量$Q=0.01{m}^{3}/s$，管子的内径$d=20mm=0.02m$，输送液体的粘度$v=1.8{cm}^{2}/s=1.8\times {10}^{-4}{m}^{2}/s$。
步骤 2：计算液体在圆管中的流速
液体在圆管中的流速$V$可以通过流量$Q$和管子的截面积$A$计算得出，即$V=\dfrac {Q}{A}$。由于管子是圆形的，其截面积$A=\dfrac {\pi {d}^{2}}{4}$，因此$V=\dfrac {4Q}{\pi {d}^{2}}$。
步骤 3：计算雷诺数
雷诺数${R}_{e}$是判断流体流动状态的关键参数，其计算公式为${R}_{e}=\dfrac {\rho Vd}{\mu }$，其中$\rho$是流体的密度，$\mu$是流体的动力粘度。由于题目中给出的是运动粘度$v$，而$v=\dfrac {\mu }{\rho }$，因此${R}_{e}=\dfrac {Vd}{v}$。
步骤 4：判断流动状态
根据雷诺数${R}_{e}$的大小，可以判断流体的流动状态。当${R}_{e}\lt 2300$时，流体处于层流状态；当${R}_{e}\gt 4000$时，流体处于紊流状态；当$2300\lt {R}_{e}\lt 4000$时，流体处于过渡状态。