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单选题
58.管道中心处的切应力为(),沿半径方向逐渐增大,管壁处达到最大。
A
0
B
0.2Pa
C
0.3Pa
D
0.4Pa
答案解析
正确答案：A
解析：
**解析：**
在圆管内的层流或湍流流动中，切应力（$\tau$）沿半径方向的分布规律可以通过受力分析得出。
1. **切应力分布公式**：
对于不可压缩流体在水平圆管中的稳定流动，切应力 $\tau$ 与径向距离 $r$ 的关系为线性分布：
$$ \tau = \frac{\Delta p}{2L} r $$
其中：
* $\Delta p$ 为管长 $L$ 上的压降；
* $r$ 为距管道中心轴的径向距离；
* $R$ 为管道半径。
2. **中心处分析**：
在管道中心处，径向距离 $r = 0$。代入上述公式可知：
$$ \tau_{center} = \frac{\Delta p}{2L} \times 0 = 0 $$
从物理意义上理解，管道中心处的流速梯度为零（速度剖面在中心处达到最大值，斜率为0），根据牛顿内摩擦定律 $\tau = \mu \frac{du}{dr}$，当速度梯度 $\frac{du}{dr} = 0$ 时，切应力也为 0。
3. **管壁处分析**：
在管壁处，$r = R$（最大），此时切应力达到最大值：
$$ \tau_{wall} = \frac{\Delta p}{2L} R $$
**结论：**
管道中心处的切应力为 **0**，并沿半径方向线性增大，在管壁处达到最大。因此，选项 A 正确。
**答案：A**
相关知识点：
管道中心切应力为零沿壁大
题目纠错
水利工程专业工程师资格业务考试题库
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