单选题
50.层流时,水流阻力只有()。
A
粘滞切应力
B
附加切应力
C
正应力
D
剪应力
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
在流体力学中,根据流体流动的状态不同,水流阻力产生的机理也有所区别:
1. **层流(Laminar Flow)**:
* 在层流状态下,流体质点分层运动,互不混掺,流动非常有秩序。
* 此时,相邻流层之间的动量交换主要依靠分子的随机热运动(即粘性作用)。
* 因此,层流时的水流阻力完全由流体的**粘滞性**引起,表现为**粘滞切应力**(Viscous Shear Stress),遵循牛顿内摩擦定律 $\tau = \mu \frac{du}{dy}$。
2. **紊流(Turbulent Flow)**:
* 在紊流状态下,流体质点相互混掺,存在剧烈的脉动。
* 此时的水流阻力不仅包含由分子粘性引起的**粘滞切应力**,还包含由于质点混掺和脉动引起的**附加切应力**(也称为雷诺应力或紊动切应力)。
* 通常在高速流动的紊流中,附加切应力占主导地位。
**选项分析:**
* **A. 粘滞切应力**:正确。层流时只有因流体粘性产生的切应力。
* **B. 附加切应力**:错误。这是紊流特有的阻力成分,层流中不存在。
* **C. 正应力**:错误。水流阻力主要表现为阻碍流动的切向力(切应力),而非垂直于流动方向的正应力(压力)。
* **D. 剪应力**:不准确。虽然粘滞切应力属于剪应力的一种,但“剪应力”是一个更广泛的概念。在区分层流和紊流阻力来源的语境下,特指由粘性引起的“粘滞切应力”更为准确,且为了与紊流中的“附加切应力”对应,A选项是最佳答案。
故正确答案为 **A**。
相关知识点:
层流时水流阻力仅粘滞切应力
题目纠错
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