《医用物理学》教学课件 第二章流体的运动.pptVIP

第二章 流体的运动;2-1 连续性方程;;③稳定流动：流体中流线上各点的速度不随时间变化，v(x,y,z)。; *在稳定流动的流体中，每点都有确定的流速，因此流线是不可以相交的，流管内外的流体不能互相流动。即：流管内流体的质量守恒。 ;二、连续性方程;2.体积流量〔流量〕;S;三、循环系统中血流速度的发布;2-2 伯努利方程;即：理想流体在流管中作稳定流动时，流管各处单位体积流体的动能、势能〔动能密度、势能密度 〕及该处的压强〔压强能密度 〕之和为常量。;*上式中的三项都具有压强的量纲，其中前一项称为动压强，后两项为静压强。; 　设有流量为0.12m3·s-1的水流通过如下图的管子，A点的压强为2×105N·m-2，截面积为100cm2,B点的截面积为60cm2，B点相对A点的高度为2m, 忽略水的内摩擦力,求A、B点的流速和B点的压强。;解：由流量定义可得;二、流量计 流速计;B;②气体流速测量;三、虹吸管;*管子的最高位置离出水口的垂直高度不能太大。;SA;2-3 黏性流体的流动;②牛顿黏性定律：两流层之间的黏性力F与两流层接触面积S 以及该处的速度梯度dv/dx成正比。;气体的黏性系数随着温度的升高而增大； 液体的黏性系数随着温度的升高而减小。;4.牛顿黏性定律的另一表达式：;二、血液的黏度;*影响血液黏性的因素： ①红细胞压积〔随着红细胞压积增大黏度增大〕 血管的半径〔在毛细血管中随着半径的增大黏度增大，在半径大于1mm的血管中随着半径减小黏度增大〕 ②血流速度〔随着流速的增加，黏度下降〕 ③温度〔随着温度下降，黏度增大〕;三、血细胞的轴向集中;四、湍流 雷诺数;*就生物传输系统的管径、流速和管子的形状，Re的临界值会下降。假设管子弯曲，那么较低的Re也可发生湍流，且弯曲度愈大Re值愈低。 ;流动方向;其中w =A′/V〔表示单位体积的黏性流体在图示的流管中从XY运动到X′Y′时，克服内摩擦力所损失的能量〕;*从图中可看出在1、2、3处对应的流管中的压强是逐渐递减的。;2-4 泊肃叶公式和斯托克斯定律;可知：随着半径的增大速度梯度加大， 而速度减小〔抛物线关系〕;*医学上常通过扩张血管半径来提高血液灌注量和降低压差；另外在保持一定血液灌注量的情况下，降低血液的黏度也可减小血流阻力和压差。;例题;二、体循环总外周阻力;单位：在临床和生理学中，TPR采用dyn·s·cm-5 ,心脏单位时间内输出血量CO的单位L·min-1〔一般为5～6L·min-1〕，动脉血压的平均值单位mmHg;三、斯托克斯定律;*在生物化学实验中，利用超速离心机别离大型蛋白质分子；;四、红细胞的沉降;③红细胞的聚集性：人体的红细胞会叠成缗线串、分支状和网格结构的聚集体。〔红细胞聚集直接影响到血沉的速度。〕;2-5 血压的测量;临床近似计算：;*由于在管径大于1mm的血管中血液的黏度随着管径的减小而显著增大,所以在小动脉处流阻最大,血压下降最快。;二、血压的测量原理;③所得血压：计示压强〔即血液绝对压强与大气压强之差p－p0〕;三、体位对血压测量的影响;2-6 心脏做功;二、心脏做功;;例题