医用物理学03流体的运动

《医用物理学03流体的运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章　流体的运动1、掌握理想流体、稳定流动的概念。2、能用理想流体的连续性方程解答有关问题。3、掌握柏努利方程及其应用4、理解层流与湍流概念.5、掌握牛顿粘滞定律、雷诺判据、泊肃叶定律的意义及应用。6、了解血管中血流的速度、血压的分布。1§3－1　理想流体的定常流动一、基本概念二、连续性方程2一、基本概念1、流体：气体和液体统称为流体。流动性，可压缩性，粘性2、理想流体：绝对不可压缩；完全没有粘滞性3、实际流体：有压缩性，有粘性水,1000atm,3一、基本概念4、流场：流体在空间各点上的速度不同，速度随空间的分布称为流场。5、流线：在任一时刻

2、画的假想曲线，曲线上的每一点的切线方向与流经该点的流体速度方向一致。cab4一、基本概念6、流管：在流体中标一个截面S1，经过该截面周界的流线所围成的管状体称为流管。S1υ1S2υ25一、基本概念7、流量：单位时间内流过任意横截面的流体的体积V称为流量。S1υ1S2υ2时间：t（s)面积：S（m2）体积：V（m3）流量：Q（m3/s）6一、基本概念8、定常流动：空间任一点的流速不变υ=υ(x,y,z,t)υ=υ(x,y,z)注意：对于流管中的某一点来说，其速度不随时间而变化。但对于同一时间内流管中的不同的点，流速可以不同。7二、连续性方程t1

3、2S1S2v1v2对象：理想流体S大，速度小；S小，速度大连续性方程:8例1如图，液体在水平放置的三叉管内作稳定流动时，已知A、B、C管的横截面积分别是10×10-4m2、8×10-4m2、6×10-4m2，A、B管中液体的流速是10m/s，8m/s，求C管中液体的流速？ABC解：由连续性方程得：SAυA=SBυB+SCυC故：υC=(SAυA–SBυB）/SC=（10×10-4×10–8×10-4×8）/6×10-4=6m/s9§3－2伯努利方程一、伯努利方程二、伯努利方程的应用10一、伯努利方程1、推导F1=P1S1,F2=P2S2外力对液

4、体做功为系统机械能变化为11一、伯努利方程根据能量守恒得：两边同除以V（V1=V2=V），且ρ=m/V，可得12一、伯努利方程2、结论：对同一流管的任一截面有单位体积的动能:动压单位体积的势能与压强之和:静压说明：理想流体做稳定流动时，单位体积的动能、重力势能以及压强之和为一常量。13一、伯努利方程3、水平管的伯努利方程当h1=h2时结论：水平流动的流体，流速小处压强大，流速大处压强小。14二、伯努利方程的应用1、汾丘里流量计hS1S2v1v2P1P215二、伯努利方程的应用2、龙吸水2010年7月28日　深圳蛇口客运码头16二、伯努利方程的应用

5、3、皮托管abcdvh17二、伯努利方程的应用4、飞机上升原理8月24日21点31分，河南航空公司的VD8387客机出现在伊春林都机场上空。7分钟后坠落在机场跑道，断成两截。18二、伯努利方程的应用5、体位对血压的影响19二、伯努利方程的应用6、站台里的黄线20例2例：如图，液体在重力作用下，从距液面高度为h处的小孔射出，求液体的射出速度。已知S1、h、S2。h12υ2解：根据连续性方程可列式：根据伯努利方程可得因为h1＝h，h2＝0,P1=P2,所以21例3例：一注射器水平放置，其活塞的截面积为1.2cm2，喷口的截面积为1mm2。用4.9N的

6、力推活塞，使活塞移动4cm后注射器中的液体.F1S1S2L22§3－3粘性流体的流动一、层流二、牛顿粘滞定律三、湍流四、雷诺数23一、层流1、粘性流体理想流体：绝对不可压缩，完全没有粘滞性粘性流体：不能忽略粘滞性——甘油、血液分类(流动状态)：层流(laminarflow)湍流(turbulentflow)过渡流动24一、层流2、层流流体分层流动，流层间没有横向混杂。红墨水作分层流动,流动速度不一样中央轴线上的速度最大，越靠近管壁，速度越小25二、牛顿粘滞定律xvΔxx+v+Δvvx1、层流分析26二、牛顿粘滞定律实验表明，粘性力f的大小与两流层

7、的接触面积S和接触处的速度梯度dv/dx成正比。这个定律称为牛顿粘滞定律。η：流体的粘滞系数S：两流层的接触面积dv/dx:速度梯度2、牛顿粘滞定律27二、牛顿粘滞定律3、粘滞系数的单位1Pa·S=10PP(泊)28二、牛顿粘滞定律4、粘滞系数的大小粘滞系数η的大小取决于流体的性质水的粘滞系数(Pa·S)0OC1.8×10-320OC1.0×10-337OC0.69×10-3100OC0.3×10-3汞1.55×10-3蓖麻油800×10-3血液2.0~4.0×10-3血浆1.0~1.4×10-3血清0.9~1.2×10-3流体的粘滞系数η的大小

8、还和温度有关29二、牛顿粘滞定律5、牛顿粘滞定律的应用血液是一种非均匀的流体，含有大量的红细胞。分析血液的粘性，对某些疾病的诊断具有重要