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水利工程专业工程师资格业务考试题库
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多选题

21.紊流时,水流阻力有()。

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:AB

解析:

**解析:** 在流体力学中,水流阻力(或切应力)的组成取决于流动状态(层流或紊流)。 1. **粘滞切应力(A)**: 这是由流体的粘性引起的。根据牛顿内摩擦定律,只要流体存在速度梯度且具有粘性,就会产生粘滞切应力。无论是层流还是紊流,流体分子间的动量交换都会产生这种应力。因此,在紊流中,粘滞切应力依然存在,尤其是在靠近壁面的粘性底层中占主导地位。 2. **附加切应力(B)**: 也称为**雷诺应力**或**紊流切应力**。在紊流状态下,流体质点除了沿主流方向运动外,还存在剧烈的横向脉动和混掺。这种质点的随机脉动导致了动量的额外交换,从而产生了额外的切应力。这是紊流区别于层流的主要特征之一。在紊流的核心区,附加切应力通常远大于粘滞切应力。 3. **关于其他选项**: * **正应力(C)**:主要与压力有关,虽然流体中存在正应力,但题目问的是“水流阻力”,在水力学中,阻力主要体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。 * **剪应力(D)**:这是一个广义术语,粘滞切应力和附加切应力都属于剪应力的范畴。但在考察紊流阻力的具体组成成分时,通常将其分解为“粘滞部分”和“紊流附加部分”。选项 A 和 B 更具体地描述了紊流阻力的两个来源。如果选 D,则不够具体,无法体现紊流的特性;且通常在多选题中,若已选了具体的组成部分(A和B),就不再选其上位概念(D),或者题目旨在考察紊流特有的双重机制。 **结论:** 紊流时的总切应力(水流阻力)由两部分组成:一是由流体粘性产生的**粘滞切应力**,二是由质点脉动混掺产生的**附加切应力**(雷诺应力)。 故正确答案为 **A、B**。

相关知识点:

紊流阻力含粘滞与附加切应力

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