[工学]第6章 血液流变物理1 流变物理的基本概念.ppt

血液流变学 流变学：是研究物质变形与流动的科学。 生物流变学：流变学与生物学和医学交叉的边缘学科，是应生物学、医学的需要发展起来的 血液流变学：研究最广泛且深入的是关于血液和血管的流变学 6.1 流变物理的基本概念 牛顿粘滞定律 牛顿型流体与非牛顿型流体 圆管内的定常流动 层流与湍流 6.1.1 牛顿粘滞定律 圆管纵截面上各处流速均不相同 紧贴管壁处流速为零 中心轴处流速最大 每一同心圆周上流速相同 层流：流体具有层状流动的性质 将流体细分成许多圆柱面薄层 同一薄层流体流速相同 不同薄层流体流速不相同 粘滞性 流体流动时，其内各相邻部分（或相邻流层）之间存在相对运动 在流体内各部分之间均存在摩擦力，通常称为内摩擦力或黏滞力 流体具有内摩擦力的性质称为粘滞性或粘性。 黏度 所有流体都具有粘性 用黏度来衡量粘性 黏度与流体密度有关 黏度与温度有关 液体的黏度随温度的升高而减小 而气体的黏度随温度的升高而增大 Couette流动 牛顿粘滞定律 内摩擦力F与相邻薄层的面积S成正比 与速度梯度v/l成正比 η为流体的内摩擦因素，或粘滞系数 dv/dy表示流速沿流体薄层法线方向的变化率。 黏度是度量流体黏性大小的物理量 切变 切应变：流体abcO形变为a’b’cO 成微分形式 即切变率大小等于速度梯度 切应力 牛顿黏滞定律 切应力 切应变 则 或 即切应力与切变率成正比。 6.1.2 牛顿型流体和非牛顿型流体 η =常数：牛顿型流体（水） η不是常数：非牛顿型流体（血液） 流动曲线：描述切应力与切变率间的关系 牛顿型与非牛顿型流动曲线 经验公式 （1）当0n1，曲线I为其对应流动曲线。 （2）当n1时，曲线II为其对应的流动曲线。 （3）当n=1时，则为牛顿型流体。 塑性流体 特异的非牛顿型流体，其特点为当切应力超过某一临界值后才发生流动，其流动曲线的特点为不经过原点。 这种能够引起流体发生流动的最低切应力值称作致流应力值，它的存在表明该流体具有塑性。故称为塑性流体。 塑性流体分类 流动曲线为一直线：滨汉型塑性流体。 流动曲线为曲线：一般塑性流体。 （1）当0n1，曲线I为胀塑性流体。 （2）当n1时，曲线II为假塑性流体。 （3）当n=1时，则为滨汉型塑性流体。 6.1.3 圆管内的定常流动 流速分布 泊肃叶定律 斯托克斯公式 流速分布 压强差 内摩擦力 等式 结果： 泊肃叶定律 流量：单位时间内流经圆管截面的流体体积 泊肃叶定律 泊肃叶定律 泊肃叶定律 泊肃叶定律 泊肃叶定律 斯托克斯公式 6.1.4 层流与湍流 层流：分层流动，各流层彼此不混合 湍流：各流层互相扩散 层流与湍流的转化 影响因素：流速v，液体的性质（?，?）和管的半径r 雷诺数： 压力差=内摩擦力 描述圆管内的切应力分布 层流与湍流 * * * 第六章 血液流变物理 第一节 基本概念 第三节 红细胞流变性质 第四节 临床血液流变学 第二节 血液流变性质 具有致流应力值的非牛顿型流体 具有致流应力值的非牛顿型流体 圆管内的层流 积分 描述流量的变化关系 水平修正 最大速度 平均速度 最大速度 平均速度 流阻