题目
在直管中液流为层流时,沿程压力损失与()成正比A. 管长B. 液体密度C. 管径D. 流速
在直管中液流为层流时,沿程压力损失与()成正比
A. 管长
B. 液体密度
C. 管径
D. 流速
题目解答
答案
AD
A. 管长
D. 流速
A. 管长
D. 流速
解析
本题考查层流状态下沿程压力损失的相关知识,解题思路是依据层流时沿程压力损失的计算公式,分析各物理量与沿程压力损失之间的关系。
在直管中液流为层流时,沿程压力损失$\Delta p_f$的计算公式为$\Delta p_f = \lambda\frac{l}{d}\frac{\rho v^2}{2}$,其中$\lambda$为沿程阻力系数,对于层流$\lambda=\frac{64}{Re}$($Re$为雷诺数),$l$为管长,$d$为管径,$\rho$为液体密度,$v$为流速。
对于层流,雷诺数$Re=\frac{vd}{\nu}$($\nu$为液体的运动粘度),将$\lambda=\frac{64}{Re}=\frac{64\nu}{vd}$代入沿程压力损失公式可得:
$\Delta p_f=\frac{64\nu}{vd}\cdot\frac{l}{d}\cdot\frac{\rho v^2}{2}=32\rho\nu\frac{l}{d^2}v$
从该公式可以看出:
- 沿程压力损失$\Delta p_f$与管长$l$成正比,因为$\Delta p_f$与$l$的一次方相关,当其他条件不变时,$l$增大,$\Delta p_f$也增大。
- 沿程压力损失$\Delta p_f$与流速$v$成正比,因为$\Delta p_f$与$v$的一次方相关,当其他条件不变时,$v$增大,$\Delta p_f$也增大。
- 沿程压力损失$\Delta p_f$与液体密度$\rho$成正比,但本题问的是与什么成正比,从公式整体看,$\rho$是一个系数,不是本题所强调的与沿程压力损失成正比的变量关系。
- 沿程压力损失$\Delta p_f$与管径$d$的平方成反比,而不是成正比。