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首届化工总控工竞赛题库2021.06
950
单选题

17、流体在圆形直管的流动系统中,假定管径不变;层流区:压降与速度的()次方成正比。阻力平方区:压降与速度的()次方成正比

A
2,2
B
2,1
C
1,2
D
1,1

答案解析

正确答案:C

解析:


当然可以,让我们一起来深入探讨这个流体力学的问题。

首先,我们要了解流体在圆形直管中的流动可以分为层流和湍流两种状态。层流是一种非常有序的流动状态,流体粒子沿着平行于管壁的路径移动,而湍流则是一种混乱的流动状态,流体粒子会随机混合。

在这个题目中,我们关注的是层流区的压降与速度的关系。根据流体力学中的达西-韦斯巴赫方程(Darcy-Weisbach equation),在层流情况下,压降(ΔP)与速度(v)的平方成正比。这个关系可以用公式表示为:

\[ \Delta P = f \left( \frac{L}{D} \right) \left( \frac{\rho v^2}{2} \right) \]

其中,f是摩擦系数,L是管道长度,D是管道直径,ρ是流体密度。在这个公式中,我们可以看到压降ΔP与速度v的平方(v^2)成正比。

现在,让我们用生动的例子来理解这个概念。想象一下,你正在一个长游泳池中游泳。如果你以较慢的速度游动,水对你的阻力会相对较小。但是,如果你加快速度,水的阻力会显著增加,这是因为阻力与速度的平方成正比。

回到题目,层流区的压降与速度的平方成正比,所以正确的选项是A: 2,2。然而,题目给出的答案是C: 1,2。这里可能有一个误解,因为通常在湍流区,压降与速度的平方成正比,而在层流区,压降与速度的平方成正比。所以,根据标准的流体力学知识,正确答案应该是A: 2,2。

但是,如果题目给出的答案是C: 1,2,那么这可能是一个特殊情况或者题目中的特定定义。在这种情况下,我们需要接受题目给出的答案,并记住这个特定的知识点。

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首届化工总控工竞赛题库2021.06

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