血液流变学基础(2014)

1、12345拉伸拉伸压缩压缩弯曲弯曲剪切剪切扭转扭转6弹性形变：形变不超过一定限度，撤去弹性形变：形变不超过一定限度，撤去外力后，物体能够完全恢复原状的形变外力后，物体能够完全恢复原状的形变塑性形变：形变超过一定限度，撤去外塑性形变：形变超过一定限度，撤去外力后，物体不能够完全恢复原状的形变力后，物体不能够完全恢复原状的形变780ll线应变线应变0l0llF F 体应变体应变0VV FF9物体上两互相垂直的微物体上两互相垂直的微小线段，在其形变后其小线段，在其形变后其角度的改变值角度的改变值A AtgO A 切应变切应变 应变特点：没单位的纯数应变特点：没单位的纯数, ,与原来的长度、体与原来的

2、长度、体积或形状都没关系积或形状都没关系1011 法向应力：法向应力：SFndSdFn切向应力：切向应力：SFdSdF表达式：表达式：SFTdFTdS12 1314EE E：杨氏模量，其大小由材料的性质决定，：杨氏模量，其大小由材料的性质决定，并受温度的影响。温度一定时，并受温度的影响。温度一定时，E E值不变值不变胡克定律：胡克定律：应力不超过一定极限，应力与应力不超过一定极限，应力与应变成正比应变成正比 遵从的规律遵从的规律1516 1718 192021 时间时间应力应力应变应变时间时间22 应力应力时间时间2.时间时间应变应变23 应力应力应变应变如：血液、红细胞如：血液、红细胞24

3、应力应力时间时间应变应变时间时间25 26 27 28dxdvxvx0lim单位：单位：s s-1-1（1/1/秒）秒）29300vvxlvx31tdtd32xvtABAAtg33vtxvtx即即: :vtx剪变率剪变率速度梯度速度梯度得证得证xv 3435或或xvSFdxdv. 或或xvsFdxdvsF3637dxdvsF.38.394041 法国生理学家。他长期研究血液在血法国生理学家。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列关于血液

4、在动脉和静脉内流动的论文（最早一篇发表于（最早一篇发表于1819年），其中年），其中1840-1841年发表的论文年发表的论文小管径内液体流动的小管径内液体流动的实验研究实验研究对流体力学的发展起了重要作对流体力学的发展起了重要作用。他在文中指出，用。他在文中指出，流量与单位长度流量与单位长度上的压力降与管径的四次方成正比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。由于德国工程此定律后称为泊肃叶定律。由于德国工程师师GHL哈根在哈根在1839年曾得到同样的结年曾得到同样的结果，果，奥斯特瓦尔德在奥斯特瓦尔德在1925年建议称该年建议称该定律为哈根定律为哈根-泊肃叶定律泊肃叶定律42

5、 泊肃叶和哈根的经验定律是泊肃叶和哈根的经验定律是GG斯斯托克斯于托克斯于1845年建立的关于粘性流体运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近处流速较慢的流层称为泊肃叶层 1913年，英国年，英国RM迪利和迪利和PH帕帕尔建议将动力粘度的单位以泊肃叶的名尔建议将动力粘度的单位以泊肃叶的名字命名为泊（字命名为泊（poise），），1泊泊1达因达因秒秒/厘米厘米。1969年国际计量

6、委员会建议的年国际计量委员会建议的国际单位制（国际单位制（SI）中，动力粘度单位改）中，动力粘度单位改用用帕斯卡帕斯卡秒秒，1帕斯卡帕斯卡秒秒10泊泊 43r0rv44r0rv)(4220rrlpv45r0rvplrQ84040()8rQpghl46408rlR408rpQplRpRQ47tVQ plrQ840plrtV840plVtr8404849gemFVrRF50515253 t5400形变，形变， 流动流动屈服应力屈服应力( ) )(55)/(t5657塑性流体在管中流动时，塑性流体在管中流动时，轴线附近的塑性流体所受的剪轴线附近的塑性流体所受的剪应力小于它的屈服应力，应力小于它的屈服

7、应力，因此这种流体类似固体在管中因此这种流体类似固体在管中平移；壁面附近的流体则因剪应力超过屈服应力而处于平移；壁面附近的流体则因剪应力超过屈服应力而处于流动状态流动状态5859非牛顿流体分类非牛顿流体分类 有屈服应力有屈服应力无屈服应力无屈服应力膨胀性流体膨胀性流体拟塑性流体拟塑性流体胀塑性流体胀塑性流体假塑性流体假塑性流体宾汉流体宾汉流体60616263646566 屈服应力跟流体屈服应力跟流体的性质有关，不同的的性质有关，不同的非牛顿流体的屈服应非牛顿流体的屈服应力一般都不同，即各力一般都不同，即各曲线中的曲线中的 不同。不同。067)(fa68tgaA00 tga69. 70 卡森方程

8、卡森方程cc：卡森粘度：卡森粘度：卡森屈服应力：卡森屈服应力l 符合卡森方程的流体称为卡森流体符合卡森方程的流体称为卡森流体l 卡森方程对人血和牛血是成立的卡森方程对人血和牛血是成立的71由卡森方程由卡森方程cc作出卡森方程的流动曲线（两种作法）：作出卡森方程的流动曲线（两种作法）：1()cc72由卡森方程由卡森方程tgcc2tgc1()cc卡森粘度卡森粘度l 可见，卡森粘度是一个定值，这与非牛顿流体可见，卡森粘度是一个定值，这与非牛顿流体的粘度是变量相矛盾。那么，卡森粘度究竟具有的粘度是变量相矛盾。那么，卡森粘度究竟具有什么含义？我们看看它与表观粘度的关系，弄清什么含义？我们看看它与表观粘度的关系，弄清这个问题，它的含义就清楚了这个问题，它的含义就清楚了 卡森粘度：卡森粘度：73又因为：又因为： 卡森粘度和表观粘度的关系：卡森粘度和表观粘度的关系：按照定义，卡森流体的表观粘度为：按照定义，