题目
通过固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的()次方成正比A. 二B. 一C. 三D. 四
通过固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的()次方成正比
A. 二
B. 一
C. 三
D. 四
题目解答
答案
C. 三
解析
本题考查流体力学中平行平板缝隙流量与缝隙值的关系。核心思路是理解层流条件下流量的计算公式,关键在于掌握泊肃叶定律在平板缝隙中的应用。需要明确流量与缝隙值的三次方成正比,这是由流速分布的积分结果决定的。
公式推导
- 流速分布:在固定平行平板间,流体速度呈线性分布,最大速度出现在平板中心,速度梯度由压力差和粘度决定。
- 流量积分:将速度分布对整个缝隙面积积分,得到流量公式:
$Q = \frac{\Delta P \cdot l \cdot h^3}{12\mu}$
其中,$\Delta P$为压力差,$l$为平板长度,$h$为缝隙值,$\mu$为流体粘度。 - 比例关系:公式表明,流量$Q$与$h^3$成正比,因此正确答案为三次方。