生物传热内容概要Weinbaum.pdf

第八讲 生物传热 内容概要  Weinbaum-Jiji 模型  低温和高温下的传热问题 a) 皮肤烧伤 b) 温热治疗(激光照射 c) 低温治疗 8.1 Weinbaum-Jiji 模型 Two-phase 模型: 更加关注生物体的结构特点 Weinbaum-Jiji 认为在Pennes 方程中： 1) 血流项缺乏方向性，未考虑组织中大血管对传热的影响 2) 未考虑血管的各种结构，例如：分支，动静脉对流，渐进的锥形结构 图18 给出的末梢组织中的血液循环示意图，从图中可以看到血管分支规律 A. 动静脉血管 B. 多级分支 C. 从组织深部-〉皮肤表面 不同层次血管数量，血流速度，雷诺数以及血管半径 A ．血流相 Weinbaum-Jiji 的血管分支数学表达式可写为 n(x)R(x)2 const （8.1） n(x)—单位截面积内的血管数量 R(x)—血管半径 对于一定的流出速率g d 2 (n(x)a (x) u a (x)) 2na g （8.2） dx a a d 2 (n(x)a (x) u (x)) 2na g （8.3） v dx v v u a u v ：动静脉中的平均流速 g—单位面积单位时间的体积流量， a—血管半径 动脉血和静脉血沿径向方向的温度分布 2 T (x, r) k  T (x, r) u     c u (x, r) a b r a  a （8.4） b a     r r r r r     2 T (x, r) k  T (x, r) u     c u (x, r) v b r v  v (8.5) b v     r r r r r     4 和5 式中右手第二项由粘性耗散引起的传热量 在动静脉血管中，血液速度的分布呈抛物线   2   r  u (x , r) 2ua (x) 1  （8.6） a     a a       2   r  u (x ,r) 2u (x) 1  （8.7） v v    