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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

紊流附面层的摩擦阻力要比层流附面层的摩擦阻力( )。

A
相同
B
C

答案解析

正确答案:B

解析:

**解析:** 在流体力学中,附面层(边界层)的流动状态主要分为层流和紊流(湍流)两种,它们对物体表面产生的摩擦阻力有显著差异: 1. **速度梯度与剪切应力**: * **层流附面层**:流体分层流动,各层之间互不混合。靠近壁面的速度分布较为平缓,速度梯度($\frac{du}{dy}$)相对较小。根据牛顿内摩擦定律 $\tau = \mu \frac{du}{dy}$,壁面处的剪切应力较小,因此摩擦阻力较小。 * **紊流附面层**:流体微团发生剧烈的横向混合和脉动。虽然紊流核心区的速度分布较均匀,但在极靠近壁面的“粘性底层”之外,动量交换非常剧烈,导致整体上的平均速度梯度在壁面附近比层流更大。这种强烈的动量交换使得壁面处的剪切应力显著增加,从而产生更大的摩擦阻力。 2. **能量耗散**: 紊流由于存在大量的涡旋运动和脉动,其内部能量耗散远大于层流,这也表现为更大的阻力。 **结论:** 在相同的雷诺数和几何条件下,紊流附面层的壁面剪切应力大于层流附面层,因此其摩擦阻力要比层流附面层的摩擦阻力**大**。 故正确答案为 **B**。

相关知识点:

紊流附面层摩擦阻力更大

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