题目
层流流动时的摩擦系数与雷诺数成反比,与管子粗糙度成正比。A. 正确B. 错误
层流流动时的摩擦系数与雷诺数成反比,与管子粗糙度成正比。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
本题考查层流流动中摩擦系数的影响因素。关键点在于理解层流状态下摩擦系数与雷诺数、管子粗糙度的关系:
- 层流摩擦系数公式:摩擦系数 $\lambda = \frac{64}{\text{Re}}$,说明 $\lambda$ 与雷诺数 $\text{Re}$ 成反比。
- 管子粗糙度的影响:层流状态下,摩擦系数主要由粘性力决定,与管子粗糙度无关。粗糙度对摩擦系数的影响主要体现在湍流中。
因此,题目中“与管子粗糙度成正比”的说法错误。
公式推导
层流流动时,摩擦系数公式为:
$\lambda = \frac{64}{\text{Re}}$
- 雷诺数 $\text{Re}$:$\text{Re} = \frac{\rho v d}{\mu}$,与流速、管径、流体物性相关。
- 摩擦系数 $\lambda$:仅与 $\text{Re}$ 有关,与管子粗糙度无关。
错误分析
题目中“与管子粗糙度成正比”混淆了层流与湍流的特性。在完全湍流阶段,摩擦系数 $\lambda$ 由相对粗糙度 $\frac{\epsilon}{d}$ 决定,此时粗糙度越大,$\lambda$ 越大。但层流阶段不存在此关系。