单选题
1173、水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的的质量流量一定,当水温度升高时,Re将( )。
A
增大
B
减小
C
不变
D
不确定
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于流体力学中雷诺数(Reynolds number, Re)变化规律的题目。以下是详细的解析:
### 1. 核心公式分析
雷诺数 $Re$ 的定义公式为:
$$ Re = \frac{\rho u d}{\mu} $$
其中:
* $\rho$:流体密度
* $u$:流体流速
* $d$:管道内径
* $\mu$:流体动力粘度
题目中给出的条件是:**内径 $d$ 一定**,**质量流量 $q_m$ 一定**。
我们需要将雷诺数公式中的变量用已知恒定条件表示。
质量流量公式为:
$$ q_m = \rho u A = \rho u \left( \frac{\pi d^2}{4} \right) $$
由此可得流速与密度的关系:
$$ \rho u = \frac{4 q_m}{\pi d^2} $$
将 $\rho u$ 代入雷诺数公式:
$$ Re = \frac{(\rho u) d}{\mu} = \frac{\left( \frac{4 q_m}{\pi d^2} \right) d}{\mu} = \frac{4 q_m}{\pi d \mu} $$
### 2. 变量分析
从推导出的公式 $Re = \frac{4 q_m}{\pi d \mu}$ 可以看出:
* $4$、$\pi$ 是常数。
* $q_m$(质量流量)题目给定为一 定值。
* $d$(内径)题目给定为一 定值。
因此,**雷诺数 $Re$ 仅与流体的动力粘度 $\mu$ 成反比**:
$$ Re \propto \frac{1}{\mu} $$
### 3. 温度对粘度的影响
对于**液体**(如水)而言:
* 当温度升高时,分子间的距离增大,分子间作用力减弱,导致液体的**动力粘度 $\mu$ 显著减小**。
* *注:这与气体不同,气体的粘度随温度升高而增大,但本题明确指的是“水”。*
### 4. 逻辑推导结论
1. 水温升高 $\rightarrow$ 水的动力粘度 $\mu$ **减小**。
2. 因为 $Re$ 与 $\mu$ 成反比 ($Re \propto \frac{1}{\mu}$)。
3. 分母 $\mu$ 减小 $\rightarrow$ 雷诺数 $Re$ **增大**。
### 5. 最终答案
综上所述,当水温升高时,Re 将增大。
故正确选项为 **A**。
相关知识点:
水流动Re变化,温度有影响
题目纠错
化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
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