单选题
55.当明渠水流的雷诺数小于500时,可以判断液流型态为()。
A
层流
B
紊流
C
缓流
D
急流
答案解析
正确答案:A
解析:
这道题目考察的是明渠水流中液流型态的判断,特别是基于雷诺数(Reynolds number)的区分。雷诺数是描述流体流动状态的一个无量纲数,它反映了流体惯性力与粘性力之间的相对大小。
现在我们来逐一分析选项:
A. 层流:当雷诺数较小时,粘性力占主导地位,流体流动呈现为层流状态。层流的特点是流体分层流动,各层之间互不干扰,流线平滑且有序。在明渠水流中,当雷诺数小于500时,通常认为流体处于层流状态。因此,这个选项是正确的。
B. 紊流:紊流(也称为湍流)是当雷诺数较大时,流体惯性力占主导地位,流体流动变得复杂、无序,流线不再平滑,而是出现漩涡和波动。这与题目中雷诺数小于500的条件不符,因此这个选项是错误的。
C. 缓流:缓流和急流是描述明渠水流流速与渠道底坡之间关系的术语,与雷诺数无直接关系。缓流是指水流流速小于渠道底坡对应的临界流速的情况,它描述的是水流的动力学特性,而非流体的流动状态(层流或紊流)。因此,这个选项与题目要求不符,是错误的。
D. 急流:与缓流相对,急流是指水流流速大于渠道底坡对应的临界流速的情况。同样,这也是描述水流动力学特性的术语,与雷诺数无关。因此,这个选项也是错误的。
综上所述,当明渠水流的雷诺数小于500时,可以判断液流型态为层流,因此正确答案是A。
现在我们来逐一分析选项:
A. 层流:当雷诺数较小时,粘性力占主导地位,流体流动呈现为层流状态。层流的特点是流体分层流动,各层之间互不干扰,流线平滑且有序。在明渠水流中,当雷诺数小于500时,通常认为流体处于层流状态。因此,这个选项是正确的。
B. 紊流:紊流(也称为湍流)是当雷诺数较大时,流体惯性力占主导地位,流体流动变得复杂、无序,流线不再平滑,而是出现漩涡和波动。这与题目中雷诺数小于500的条件不符,因此这个选项是错误的。
C. 缓流:缓流和急流是描述明渠水流流速与渠道底坡之间关系的术语,与雷诺数无直接关系。缓流是指水流流速小于渠道底坡对应的临界流速的情况,它描述的是水流的动力学特性,而非流体的流动状态(层流或紊流)。因此,这个选项与题目要求不符,是错误的。
D. 急流:与缓流相对,急流是指水流流速大于渠道底坡对应的临界流速的情况。同样,这也是描述水流动力学特性的术语,与雷诺数无关。因此,这个选项也是错误的。
综上所述,当明渠水流的雷诺数小于500时,可以判断液流型态为层流,因此正确答案是A。
相关知识点:
明渠雷诺数小是层流
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