单选题
71.圆管均匀层流的流速分布为()。
A
直线
B
抛物线
C
指数曲线
D
对数曲线
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道关于流体力学中流速分布的问题,特别是在圆管内的均匀层流情况下。我们需要分析每个选项,并理解在圆管均匀层流中流速是如何分布的。
首先,我们来分析题目和选项:
题目描述的是圆管内的均匀层流流速分布。
接下来,我们逐个分析选项:
A. 直线:在圆管内的层流中,流速通常不会呈现直线分布。层流的特点是流体质点做有序的运动,而在圆管中,由于管壁对流体的阻碍作用,流速分布会更复杂,不会简单地呈现直线分布。
B. 抛物线:在圆管内的均匀层流中,流速分布实际上是呈现抛物线形状的。这是由于管壁的摩擦阻力使得流体在管壁处的流速较低,而在管中心处流速最高。这种分布可以通过纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)在层流条件下进行简化推导得出,其解析解表现为一个关于半径的二次函数,即抛物线形状。
C. 指数曲线:指数曲线通常用于描述一些快速增长或衰减的过程,如放射性衰变或人口增长(在特定条件下)。但在圆管内的均匀层流中,流速分布并不符合指数曲线的特性。
D. 对数曲线:对数曲线常用于描述某些自然现象中的增长或衰减过程,但其形状与圆管内层流的流速分布不符。
综上所述,圆管内的均匀层流流速分布呈现抛物线形状,这是由于管壁的摩擦阻力对流速的影响,使得流速在管中心最高,向管壁逐渐降低。
因此,正确答案是B:抛物线。
首先,我们来分析题目和选项:
题目描述的是圆管内的均匀层流流速分布。
接下来,我们逐个分析选项:
A. 直线:在圆管内的层流中,流速通常不会呈现直线分布。层流的特点是流体质点做有序的运动,而在圆管中,由于管壁对流体的阻碍作用,流速分布会更复杂,不会简单地呈现直线分布。
B. 抛物线:在圆管内的均匀层流中,流速分布实际上是呈现抛物线形状的。这是由于管壁的摩擦阻力使得流体在管壁处的流速较低,而在管中心处流速最高。这种分布可以通过纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)在层流条件下进行简化推导得出,其解析解表现为一个关于半径的二次函数,即抛物线形状。
C. 指数曲线:指数曲线通常用于描述一些快速增长或衰减的过程,如放射性衰变或人口增长(在特定条件下)。但在圆管内的均匀层流中,流速分布并不符合指数曲线的特性。
D. 对数曲线:对数曲线常用于描述某些自然现象中的增长或衰减过程,但其形状与圆管内层流的流速分布不符。
综上所述,圆管内的均匀层流流速分布呈现抛物线形状,这是由于管壁的摩擦阻力对流速的影响,使得流速在管中心最高,向管壁逐渐降低。
因此,正确答案是B:抛物线。
相关知识点:
圆管层流流速是抛物线
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