题目
液体流动时为层流还是紊流,与管内液体的_____、_____及管子的_____有关,用_____表示,其表达式是Re =_____;液体流动时,由层流变为紊流的条件由_____决定,当_____时为层流,当_____时为紊流。
液体流动时为层流还是紊流,与管内液体的_____、_____及管子的_____有关,用_____表示,其表达式是Re =_____;液体流动时,由层流变为紊流的条件由_____决定,当_____时为层流,当_____时为紊流。
题目解答
答案
答案:平均流速;运动粘度;内径;雷诺数;Re =
,临界雷诺数Re临,Re < Re临,Re > Re临
解析
本题主要考查液体流动状态(层流和紊流)的相关知识,包括影响液体流动状态的因素、雷诺数的概念、表达式以及判断层流和紊流的条件。解题思路如下:
- 影响因素:
- 液体流动时呈现层流还是紊流状态,受到多个因素的综合影响。管内液体的平均流速是一个重要因素,流速越快,液体分子的运动越剧烈,越容易形成紊流;运动粘度反映了液体抵抗流动变形的能力,不同液体的运动粘度不同,对流动状态有影响;管子的内径大小也会影响液体的流动,内径不同,液体的流动空间和流动阻力不同,从而影响流动状态。
- 雷诺数:
- 为了综合考虑上述影响因素,引入了雷诺数 $Re$ 这个无量纲数。雷诺数的表达式为 $Re=\frac{vd}{\nu}$,其中 $v$ 是管内液体的平均流速,$d$ 是管子的内径,$\nu$ 是液体的运动粘度。通过雷诺数可以判断液体的流动状态。
- 判断条件:
- 存在一个临界雷诺数 $Re_{临}$,它是区分层流和紊流的界限。当雷诺数 $Re$ 小于临界雷诺数 $Re_{临}$ 时,液体流动较为平稳,呈现层流状态;当雷诺数 $Re$ 大于临界雷诺数 $Re_{临}$ 时,液体流动变得混乱,呈现紊流状态。