尼古拉斯实验的曲线图中,在以下哪个区域里,不同相对粗糙度的试验点,分别落在一些与横轴平行的直线上,阻力系数入与雷诺数无关:()。
A 、层流区
B 、临界过渡区
C 、紊流光滑区
D 、紊流粗糙区
【正确答案:D】
本题考查尼古拉斯实验曲线的掌握情况。符合题目要求的是(D)选项。这是因为随着Re的进一步增大, 层流边界层的厚度λ变得很薄,使粗糙度完全影响到紊流核心,成为影响流动阻力的主要因素,而Re对紊流的影响已微不足道了。 主要考点:紊流运动的特征。
尼古拉兹实验归纳总结出了流动阻力与雷诺数Re和相对粗糙度△/d的关系,将沿程阻力系数的变化归纳为五个区。
层流区:λzhi=f1(Re);
临界过渡区:λ=f2(Re);
光滑管区:λ=f3(Re);
湍流过渡区:λ=f(Re,k/d);
湍流粗糙区:λ=f(k/d)。
尼古拉兹实验比较完整地反映了沿程阻力系数λ的变化版规律,揭露了影响λ变化的主要因素,它对λ和断面流速分布的测定,推导湍流的半经验公式提供了可靠的依据。
尼古拉兹通过人工粗糙管流实验,确定出沿程阻力系数与雷诺数、相对粗糙度之间的关系,实验曲线被划分为5个区域,即1.层流区 2.临界权过渡区3.紊流光滑区4.紊流过渡区5.紊流粗糙区(阻力平方区)。
扩展资料:
流体流动阻力:流体在管路系统中的流动可以分为在均匀直管中的流动,产生以表面摩擦为主的沿程阻力;在各种管件象阀门、弯管、设备进出口等中的流 动,由于流道变向、截面积变化、流道分叉汇合等 产生以逆压差或涡流为主的局部阻力。
流动边界的物体对流动流体的作用力。它与流体流动的方向相反,由动量传递而产生。流动阻力是粘性流体中动量传递研究的基本问题之一。流动阻力的反作用力,即流体对物体的作用力,称为曳力(drag)。对于管流,流动阻力通常用流体的压力降表示,此压力降造成的机械能(压能)降低不能再恢复,亦即部分机械能遭受损失,通称阻力损失。对于绕流,更多地注意曳力。
只要来流即物体上游流体速度均匀,流体绕过静止物体的流动,与物体在静止流体中的运动是等同的。因此,工程上常在流动流体中置入静止的模型,以模拟物体在静止流体中的运动。
参考资料来源:百度百科-流动阻力
尼古拉兹实验中沿程阻力系数的变化规律:通过尼古拉兹实验发现:在层流中λ仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比;在层流到紊流过渡区,λ仅是Re的函数;在紊流光滑区λ=f1(RE.,过渡区λ=f2,),粗糙区λf3(),紊流粗糙区又称阻力平方区。
尼古拉兹实验:是通过人工粗糙管流实验,确定出沿程阻力系数与雷诺数、相对粗糙度之间的关系。
实验曲线被划分为5个区域,分别是层流区、临界过渡区、紊流光滑区、紊流过渡区、紊流粗糙区。
比较完整地反映了沿程阻力系数的变化规律,揭露了影响沿程阻力系数变化的主要因素,对沿程阻力系数和断面流速分布的测定,推导湍流的半经验公式提供了可靠的依据。
1、尼古拉兹实验曲线用的是人工圆管(为了制造出相对粗糙度符合要求的圆管,尼古拉兹进行了大量实验来筛"沙子")。我个人认为他更倾向于总结规律,而且他也确实在实验结果上总结了不少的经验半经验公式。
2、莫迪图用的是工业圆管(一听就感觉更倾向实用),而且比尼古拉兹实验曲线晚了十多年吧,莫迪图是基于克列伯洛克公式(一个适用于紊流三个区的经验公式,也可能是半经验的,记不清了)绘制的,所以莫迪图上的曲线看着非常的细致,其实用性也更强,免除了繁杂的公式计算,直接查图就行了。要明白,莫迪图晚了尼古拉兹实验曲线整整十年,这中间有非常多的大牛提出来了,适合各区的各种经验半经验公式,尼古拉兹的实验方法也在这个过程中不断完善,所以莫迪图才能那么的实用。