2018物理3第二章血液的流动

1、l粘性流体的伯努利方程粘性流体的伯努利方程 l泊肃叶定律泊肃叶定律 斯托克斯定律斯托克斯定律主要内容主要内容l粘性流体在流动时候存在内摩擦力，流体必须克服内摩擦力作功。221112221122PvghPvghA121222212121mghmvmghmvAVPVP如果流体在等截面水平细管中流动，上式变为： 必须在水平细管的两端维持一定的压强差才能使粘性流体做匀速运动。 123APP21l例题:如图所示为牛顿流体沿着水平管流动时,压强沿管路降低的情况.图中h=23cm, h1=15cm, h2=10cm, h3=5cm, a=10cm, 求流体流动的速度.hh1h2h3aaaal泊肃叶定律泊肃叶

2、定律 在水平均匀细圆管内作层流的粘性流体，其体积流量与流体的粘度和管的长度成反比，与管子两端的压强差成正比，与管的半径四次方成正比，即 R式管子的半径，是流体的粘度， L是管子的长度 还可以写成如下形式 fPQR48fRLR 称为流阻，类似于电阻。流阻与管径的四次方成反比。48RPQL例2-3 成年人主动脉的半径为1.310-2m，问在一段0.2m距离内的流阻 和压强降落 是多少？设血流量为1.0010-4m3s-1，fRP33.0 10 Pa s解：先求出流阻，再求出压强降落48fLRRfPR Ql20的水在半径为110-2m的水平管均匀圆管内流动，如果在管轴处的流速为0.1ms-1，由于粘

3、滞性，水沿管子流动10m后，压强降落了多少？l解：l 先求出流阻，再求出流量，最后应用泊肃叶定律l物体在粘性流体中作匀速运动时，物体表面附着一层流体，此层流体随物体一起运动，因而与周围流层之间存在内摩擦力。如果物体是球形的，则球体所受阻力为 6fvR式中R是球体的半径，v是球体对于流体的速度。该式称为斯托克斯定律。 3344633FRgRgvRGF浮f当合力F=0时，它将匀速下降3463RgvR229vRg该速度该速度v v称为收尾速度称为收尾速度(terminal velocity)(terminal velocity)或沉或沉降速度降速度如何测黏度离心分离器离心分离器l分离悬浮液中不同密度

4、的微粒gvgVfGFGf离心管不旋转的时候垂直RVRVffFc22离心管旋转水平位置时候ffcR什么条件下微粒下沉与上浮循环中的血流速度循环中的血流速度用连续性原理解释血流速度变化 2211vsvs循环系统中的血压分布循环系统中的血压分布l血压是血管内的血液对血管壁单位面积的压力。l收缩压(systolic pressure) Psl舒张压(diastolic pressure) Pdl脉压(pulse pressure)Ps-Pdl平均动脉压(mean arterial pressure) TAdttPTP01dsAPPP3231l血压的高低与流量、流阻及血管的柔软程度有关。l由于血液是粘性

5、流体，有内摩擦力作功消耗机械能，因此血压在体循环过程中不断下降。l一个红细胞可以近似地认为是一个半径为2.010-6m的小球，它的密度是1.09103kgm-3。计算它在重力作用下在37的血液中沉淀1cm所需要的时间。假如血浆的粘度为1.210-3Pas，密度为1.04103kgm-3。如果利用一台加速度为105g的超速离心机，问沉淀同样距离所需要的时间又是多少？解：红细胞以收尾速度匀速下沉，求出收尾速度，再用t=s/v即可用超速离心机，相当于重力加速度增大了。解法同上（0.28s）。l一直立圆柱形容器，高0.2m，直径0.1m，顶部开启，底部有一面积为10-4m2的小孔。若水以每秒1.410-4m3的流量自上面放入容器中，问容器内水面可上升的最大高度为多少？若达到该高度时不再放水，求容器内的水流尽所需要的时间。Hl理想流体理想流体 ideal fluidl稳定流