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文档简介
第三章液体的流动第一节理想液体的流动第二节柏努利方程及应用第三节实际液体的流动第四节泊肃叶定律第五节斯托克斯定律第一节理想液体的流动理想液体
不可压缩无粘滞性理想液体的稳定流动
理想液体在流动中任一点的速度不随时间而改变一、理想液体的稳定流动流线
曲线上每一点的切线方向与液体通过该点的速度方向一致
理想液体稳定流动时流线的性质:
①流线不相交②形状不变[图1-1]流线流管
由流线组成液体不能穿过管壁流进或流出流管[图1-2]流管连续原理
S1ν1=S2ν2二、液流连续原理[图1-3]液流连续原理[附加图]水管血液流速分布毛细血管中流速最小
[图1-4]血流平均速度与血管总载面积的关系
第二节柏努利方程及应用一、柏努利方程柏努利方程的推导[图1-5]柏努利方程的推导[附加图]外力所作的功为:例题4-1
水管中的水在压强为4×105Pa的作用下流入房间,水管的内直径2.0cm,管内水的流速为4m/s。引入5m高处二楼浴室的水管,管内直径为1.0cm,求浴室内水龙头打开时管内水的速度和压强。二、柏努利方程的应用对问题的定性讨论[图1-6]空吸作用原理
小孔出口处流速[图1-7]小孔出口处流速比托管[图1-7]测流速原理图[图1-8]测气体流速原理图第三节实际液体的流动一、实际液体的粘滞性、粘度系数片流层与层间有摩擦,无物质交换[图1-9]片流示意图[附加图]速度梯度[图1-10]管中的流速分布
层与层间摩擦力F∝S、∝dν/dx牛顿粘滞定律:F=ηSdυ/dxη:粘度系数决定于液体本身性质及温度
随温度升高而减少粘度系数η二、血液的粘度在一定温度下,η为一恒量的液体如水、酒精、血清、血浆牛顿液体在一定温度下,η不为一恒量的液体如染料水溶液、油脂混浊液、胶体溶液、血液非牛顿液体血细胞的比容越大,血液相对粘度越大红细胞处于分散状态,η小,处于聚集状态η大血液粘度系数与血细胞比容的关系血液粘度系数与红细胞聚集状态的关系[图1-11]血液粘度系数与血细胞比容的关系
三、实际液体的柏氏方程对于等粗水平管,hA=hB,VA=VB
PA=PB+EAB
PA>PB[图1-12]实际液体的流动[附加图]湍流
①层间有物质交换
②有响声
③截面中间流速几乎相同,管壁处dv/dx很大四、湍流和雷诺数[附加图]
Re=ρrν/ηRe<1000:片流1000<Re<1500:不稳定片流Re>1500:湍流雷诺数第四节泊肃叶定律泊肃叶定律一、泊肃叶定律实际液体在等粗水平管中作片流,则二、泊肃定律的推导二、泊肃定律的推导三、血压在血流过程中的分布血压
血液对管壁产生的侧压强收缩压
动脉压升高所达到的最大值脉搏压
=收缩压―舒张压舒张压
动脉压所达到的最低值平均动脉压
=舒张压+脉搏压/3[图1-13]血压分布曲线第五节斯托克斯定律固体在液体中运动所受力
f=6πηγν
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