生物力学 血液流变学.ppt

速度与压强关系的应用——动能与压强能的转化 流量计 压强 (SI)的单位为：帕(牛顿/米2） 1mmHg=12.9mm血柱的压强 1mmHg=133.3Pa 控制速度： （7）血液的电特性： 因血细胞表面带负电，则电泳时血细胞向阳极移动。 第二节 血液流动 血液中溶解许多无机盐的粒子，使血液具有导电性。 影响血液电阻率的因素： 血液的导电性用电阻率或电导率来表示。 ①与红细胞比积成正比； ②与血浆蛋白的浓度有关，血浆蛋白的浓度越大，电阻率越高； ③与血液的流动状态有关，流动血液的电阻率较低。 血液的理化性质主要包括以上几点，这些理化性质对血液的及其组分的流变性都有明显影响，反过来，血液的流变性也要影响血液的理化性质。 第二节 血液流动 说明： 血液这个特殊悬浮液的特点 第二节 血液流动 ①高浓度 一般悬浮液：3% 分散粒子间相互作用可以忽略 血液：45% 分散粒子间相互作用可以忽略 易聚集 ②悬浮粒子有粘弹性 一般悬浮液：粒子是刚性球状体 血液：粒子是粘弹性圆盘状体 ③非均质 一般悬浮液：均质 血液：非均质（水91% 无机物和有机物2% 蛋白质7%） 第二节 血液流动 补充： 溶液（透明） 颗粒直径1nm以下 胶体（半透明）颗粒直径1—100nm之间 浊液（不透明）颗粒直径100nm以上 悬浊液（漂浮） 乳浊液（沉浮） 二、血液的非牛顿特性： 第二节 血液流动 1、血粘度随切变率变化 右图是血液的粘度随剪变率的变化关系。 从图可以得出：血液的粘度随着剪变率的增大而降低。 ①当 时血液粘度迅速降低。 ②当 时，血液粘度缓慢降低。 ③当 时，血液粘度趋于一定值。呈现牛顿流体。 第二节 血液流动 具体地说 第二节 血液流动 2、流动曲线非线性 3、有屈服应力 流动曲线不过原点 例如， 第二节 血液流动 4、粘弹性 5、F-L效应 应力松弛 蠕变 滞后环 F-L正效应——粘度随管径的减小而减小。 d1mm时： F-L逆效应——粘度随管径的减小而增大。 粘度不随管径的变化而变化。 d1mm时： 一般结论： 第二节 血液流动 ①血管直径大于1mm，切变率小于0.1S-1时 血液看成均质非牛顿流体 ②直径大于1mm，切变率大于100S-1时 血液看成均质牛顿流体 ③直径小于1mm 血液看成不均质流体 概念： 牛顿流体在水平、刚性、圆管中做层流，过管轴的任一平面上，各层的流速呈抛物线分布。 2、泊肃叶流动： 泊肃叶流动的速度分布 第一节 流体动力学 （三）方程： 1、液流连续性原理： 2、伯努利方程： 第一节 流体动力学 ??法国生理学家。他长期研究血液在血管内的流动。在求学时代即已发明血压计用以测量狗主动脉的血压。他发表过一系列关于血液在动脉和静脉内流动的论文（最早一篇发表于1819年）。其中1840-1841年发表的论文《小管径内液体流动的实验研究》对流体力学的发展起了重要作用。他在文中指出，流量与单位长度上的压力降与管径的四次方成正比。此定律后称为泊肃叶定律。由于德国工程师G.H.L.哈根在1839年曾得到同样的结果，Ｗ.奥斯特瓦尔德在1925年建议称该定律为哈根-泊肃叶定律。 ?泊肃叶 (Jean-Lous-Marie Poiseuille 1799-1869)简介 （四）泊肃叶定律 第一节 流体动力学 泊肃叶和哈根的经验定律是G.G.斯托克斯于1845年建立的关于粘性流体运动基本理论的重要实验证明。现在流体力学中常把粘性流体在圆管道中的流动称为泊肃叶流动。医学上把小血管管壁近处流速较慢的流层称为泊肃叶层。 1913年，英国R.M.迪利和P.H.帕尔建议将动力粘度的单位以泊肃叶的名字命名为泊(poise)，1泊＝1达因·秒/厘米２。1969年国际计量委员会建议的国际单位制（SI）中，动力粘度单位改用帕斯卡·秒，1帕斯卡·秒＝10泊。? 第一节 流体动力学 牛顿粘滞流体 1、 剪切应力分布（ Stokes斯托克斯公式） 流体要流动， 必须有外力抵消内摩擦力， 即管子两端存在压强差(⊿p)。 第一节 流体动力学 牛顿粘滞定律： 1、 剪切应力分布（ Stokes斯托克斯公式） 流体要流动，必须有外力抵消内摩擦力，即管子两端存在压强差(⊿p)。 第一节 流体动力学 （3）适用条件：不可压缩的牛顿流体， 流体作定常流动， 均匀的水平刚性圆管