单选题
一般认为,当管道流速大于 1.2m/s 时,水流为紊流()。
A
(A) 光滑区
B
(B) 过渡粗糙区
C
(C) 阻力平方区
D
(D) 过渡区
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考察的是流体力学中的雷诺数概念以及管道流态分类。
选项解析如下:
A. 光滑区:这个选项通常指的是管道内的流动为层流状态,并且管道表面非常光滑。当雷诺数较低时,流动为层流,而不是紊流。
B. 过渡粗糙区:这个选项描述的是管道表面粗糙度对流动状态的影响。在雷诺数增加时,流动状态会从层流向紊流过渡,但这个选项并不准确描述紊流状态。
C. 阻力平方区:这个选项正确。当雷诺数大于一定值(通常情况下,对于管道流动,雷诺数大于4000时),流动进入紊流状态,且管道的阻力与流速的平方成正比,这被称为阻力平方区或紊流充分发展区。
D. 过渡区:这个选项描述的是流动状态从层流向紊流过渡的区域,但并不特指紊流状态。
为什么选择C: 根据流体力学原理,当管道中的流速增加,雷诺数也随之增加。当雷诺数超过一定的临界值(对于圆管,这个值通常是4000左右,具体值取决于管道的直径和流体的性质),流动状态会从层流转变为紊流。在紊流状态下,流速分布不均匀,存在涡流和湍动,阻力系数不再是一个常数,而是随雷诺数的增加而变化,并在阻力平方区达到一个与流速平方成正比的关系。因此,当流速大于1.2m/s时,水流为紊流,并且符合阻力平方区的特点,故选择C选项。
选项解析如下:
A. 光滑区:这个选项通常指的是管道内的流动为层流状态,并且管道表面非常光滑。当雷诺数较低时,流动为层流,而不是紊流。
B. 过渡粗糙区:这个选项描述的是管道表面粗糙度对流动状态的影响。在雷诺数增加时,流动状态会从层流向紊流过渡,但这个选项并不准确描述紊流状态。
C. 阻力平方区:这个选项正确。当雷诺数大于一定值(通常情况下,对于管道流动,雷诺数大于4000时),流动进入紊流状态,且管道的阻力与流速的平方成正比,这被称为阻力平方区或紊流充分发展区。
D. 过渡区:这个选项描述的是流动状态从层流向紊流过渡的区域,但并不特指紊流状态。
为什么选择C: 根据流体力学原理,当管道中的流速增加,雷诺数也随之增加。当雷诺数超过一定的临界值(对于圆管,这个值通常是4000左右,具体值取决于管道的直径和流体的性质),流动状态会从层流转变为紊流。在紊流状态下,流速分布不均匀,存在涡流和湍动,阻力系数不再是一个常数,而是随雷诺数的增加而变化,并在阻力平方区达到一个与流速平方成正比的关系。因此,当流速大于1.2m/s时,水流为紊流,并且符合阻力平方区的特点,故选择C选项。
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