单选题
51.层流时沿程阻力系数λ仅与()有关。
A
谢才系数
B
雷诺数
C
相对光滑度
D
相对粗糙度
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道关于流体力学中层流沿程阻力系数影响因素的题目。我们需要从给定的选项中找出哪个因素仅与层流时的沿程阻力系数λ有关。
首先,我们分析各个选项:
A. 谢才系数:谢才系数(Chezy coefficient)是一个用于描述明渠流动中流速与水深、水力半径和沿程阻力系数之间关系的经验系数。它并非层流沿程阻力系数λ的决定因素,而是与多种水流条件和水道特性有关。因此,A选项不正确。
B. 雷诺数:雷诺数(Reynolds number)是描述流体流动特性的一个重要参数,它反映了流体流动时的惯性力与粘性力之比。在层流状态下,雷诺数较低,流体流动稳定,沿程阻力系数λ主要受雷诺数影响。随着雷诺数的变化,层流可能转变为湍流,但在此问题中我们仅考虑层流状态,因此雷诺数是决定层流沿程阻力系数λ的关键因素。所以,B选项正确。
C. 相对光滑度:相对光滑度或类似概念通常用于描述物体表面的光滑程度对流体流动阻力的影响。然而,在层流状态下,特别是当雷诺数很低时,表面的微小粗糙度对流动阻力的影响相对较小,且不是决定沿程阻力系数λ的主要因素。因此,C选项不正确。
D. 相对粗糙度:与相对光滑度类似,相对粗糙度也是描述物体表面粗糙程度的一个参数。在层流状态下,尽管表面粗糙度可能对流动有一定影响,但它并非决定沿程阻力系数λ的唯一或主要因素。特别是在雷诺数很低时,这种影响更加微弱。因此,D选项也不正确。
综上所述,层流时沿程阻力系数λ主要且仅与雷诺数有关。因此,正确答案是B。
首先,我们分析各个选项:
A. 谢才系数:谢才系数(Chezy coefficient)是一个用于描述明渠流动中流速与水深、水力半径和沿程阻力系数之间关系的经验系数。它并非层流沿程阻力系数λ的决定因素,而是与多种水流条件和水道特性有关。因此,A选项不正确。
B. 雷诺数:雷诺数(Reynolds number)是描述流体流动特性的一个重要参数,它反映了流体流动时的惯性力与粘性力之比。在层流状态下,雷诺数较低,流体流动稳定,沿程阻力系数λ主要受雷诺数影响。随着雷诺数的变化,层流可能转变为湍流,但在此问题中我们仅考虑层流状态,因此雷诺数是决定层流沿程阻力系数λ的关键因素。所以,B选项正确。
C. 相对光滑度:相对光滑度或类似概念通常用于描述物体表面的光滑程度对流体流动阻力的影响。然而,在层流状态下,特别是当雷诺数很低时,表面的微小粗糙度对流动阻力的影响相对较小,且不是决定沿程阻力系数λ的主要因素。因此,C选项不正确。
D. 相对粗糙度:与相对光滑度类似,相对粗糙度也是描述物体表面粗糙程度的一个参数。在层流状态下,尽管表面粗糙度可能对流动有一定影响,但它并非决定沿程阻力系数λ的唯一或主要因素。特别是在雷诺数很低时,这种影响更加微弱。因此,D选项也不正确。
综上所述,层流时沿程阻力系数λ主要且仅与雷诺数有关。因此,正确答案是B。
相关知识点:
层流阻力系数与雷诺数有关
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