医学物理学-医学201302

1、医学物理学叶继伦2014-09BME-03邮件地址：邮件地址：办公地点：办公地点：503室室电话：电话： 86671987辅导时间：周四，下午辅导时间：周四，下午4：006：00第2讲 流体的运动 核心内容 基本概念 理想流体、流线、稳定流动、层流、湍流。 研究复杂问题的方法 水、血液等实际流体近似理想流体，并做稳定流动。BMECBAvvv第2讲 流体的运动 流线和流管流线和流管 流线流线 流管流管第2讲 流体的运动 连续性方程 对于理想流体的稳定流动，在其中的任意一流管中存在： 实质是质量守恒一种表述常数VS 常数VS第2讲 流体的运动 体积流量又可简称为流量，用体积流量又可简称为流量，用Q

2、来表示，则来表示，则 对于不可压缩的流体来说，不仅对于不可压缩的流体来说，不仅质量流量守恒，体积流量也是守恒的。质量流量守恒，体积流量也是守恒的。Q = S VQ 指单位时间内通过流管中任一截指单位时间内通过流管中任一截面的流体体积，其单位为（面的流体体积，其单位为（m3s-1）。）。第2讲 流体的运动 血管的血流速度分布血管的血流速度分布 血液在循环系统中可近似作为不可压缩的液体血液在循环系统中可近似作为不可压缩的液体在血管中作稳定流动。在血管中作稳定流动。 S V S毛细管800S主动脉, v毛细管1800v主动脉第2讲 流体的运动 核心内容 伯努利方程 对于理想流体在做稳定流动时，对于任

3、意一流管中的压强、流速和高度存在：常数ghVp221BME第2讲 流体的运动 伯努利方程 推导 当液面X 移到X时， 外力做功：VV21P-PAt)VSP-tVS(Pt)F2V2-tF1V1A222111 （VV21P-PA)21()21(EE12122212mghmvmghmvE第2讲 流体的运动EAVm)21()21()(p12122212mghmvmghmvVp222212112121ghvpghvp 核心内容 推导第2讲 流体的运动 核心内容 对于在同一水平面上理想流体的稳定流动中任意流管，则变成： 外力做功等于系统机械能的增加（功能原理）一种表述。常数221Vp第2讲 流体的运动 核

4、心内容 伯努利方程的应用 空吸作用 喷雾器BME常数ghVp221原理：原理：SB VB PB 当当PB P2 在开放的粗细均匀的管道稳定流动，则Eghgh21Epp21Eghvpghvp222212112121第2讲 流体的运动 泊肃叶公式 速度分布 园拄流体运动 推力 阻力 合力为零021PP221)(rPPFdrdvrLf2drdvrLrPP2)(221第2讲 流体的运动 速度 流量Q)(42221rRLppvrdrrRLpprdrvdQ2)(422221RdQQ0第2讲 流体的运动 流量 在 其中 称为流阻fRpLpRQ84不变时不变，21pppRLRf8流体运中的欧姆定律欧姆定律第2

5、讲 流体的运动 斯托克斯定律 圆形物体在黏性流体中作匀速运动时，所受的阻力为： 应用 沉降速度与粘滞系数测量 设在粘性液体内有一半径为设在粘性液体内有一半径为R的小球，它受重力作用而的小球，它受重力作用而下沉。小球所受合力的大小下沉。小球所受合力的大小为为vRf606343433vRgRgRFgRv)(922v第2讲 流体的运动 离心机 利用沉降细胞分离技术 利用离心方法实现gRv)(922gg个提升至n2rv第2讲 流体的运动 流体压力、压差和流量测量 压力测量 气路直接连接（相对大气压） 压差与流量测量 压差与流量存在一个关系pQ气路第2讲 流体的运动 流量与压差的定量关系pQ第2讲 流体的运动 测量传感器与电路实现 压差传感器 压力传感器 气路连接第2讲 流体的运动 测量传感器与电路实现 电路连接第2讲 流体的运动 应用 粘滞系数测量 三力平衡，匀速运功，则V为 血压的测量 直接血压计算 由于重力的影响，因此gRv)(922TdttpTessMean0)(1Pr常数 ghp收缩压舒张压第2讲 流体的运动 应用 呼吸功能的测量 Flow，流量，1秒的呼气量，单位L/S Air