第三章-血液的流动课件

（4）黏度牛顿黏滞定律其中：

F流体内部相邻两流体层之间 的黏力.黏度.速度梯度.S

—两层之间的接触面积.黏度

η

（黏滞系数）②物理意义:1泊(P)＝０.１Pa·s③单位

是流体黏性大小的量度,由流体本身的性质决定.Pa·s④η的特点:不同流体具有不同黏度;同种流体在不同温度下黏度不同.①定义:气体的黏度随着温度的升高而增大液体的黏度随着温度的升高而减小P40.表3-1

几种流体的粘度

(

单位：Pa·s)空气200

C1.8×１０-５水200

C1.0×１０-３血液370

C2.0-4.0×１０-３血浆370

C1.0-1.4×

１０-３甘油200

C8.3×１０-１前沿进展超流体是超低温下具有奇特性质的理想流体，即流

体内部完全没有粘性。超流体所需的温度比超导体还低，它们都是超低温现象。氦4在4.2K时变成液体，再降低温度至2.17K，它突然变成没有粘性的超流体。这是1938年苏联的卡皮察与美国的阿伦和迈斯纳两个研究组同时发现的。他们因此获得1978年诺贝尔物理学奖。目前，由2001年诺贝尔物理学奖得主沃尔夫冈·克特勒主持的美国麻省理工学院研究小组首次制备出了高温费米子(自旋为半整数的粒子)超流体，并实际观察到了超流体的运动。牛顿黏滞定律也可写为其中：为切应力,表示作用在流层单位面积上的内摩擦力.为切变率,即切应变对时间的变化率.牛顿流体和非牛顿流体牛顿流体非牛顿流体满足牛顿黏滞定律的流体称为牛顿流体(如水和血浆等小分子组成的均匀液体),否则称为非牛顿流体(如血液等高分子悬浮液体).连续性方程3.2.2

连续性方程 人体内血流速度分布人体血流速度分布黏性流体的伯努利方程对于理想流体对于黏性流体,黏力所做的功根据功能原理3.2.3

伯努利方程心脏做功ω

—单位体积的流体块从截面S1流到截面S2黏力所做的功,称为黏性损耗.此式为黏性流体的伯努利方程如果黏性流体沿着粗细均匀的水平管道做定常流动因为此时黏性流体的伯努利方程为此式说明即使在水平管中,也必须有一定的压强差才能使黏性流体做定常流动.h1叫压强高度或静压强,它表示维持液体沿水平管做定常流动时,克服内摩擦力所需消耗的压强.h2叫速度高度或动压强,它表示维持液体在管中流动的速度所需的压强.例1

如图,水通过直径为20cm的管从水塔底部流出,水塔内水面比出水管口高出25m.如果维持水塔内水位不变,并已知黏性损耗为24.5mH2O.试求每小时由管口排出的水量为多少立方米.A•B•解：选A、B为参考点将w=24.5mH2O带入上式每小时从出水口排出的水量为心脏作功根据伯努利方程：左心室做功（体循环：左心室右心房）心脏做功等于左、右心室作功之和因为所以右心室做功（肺循环：右心室左心房）所以整个心脏做功一般正常人泊肃叶定律1842年法国医学家泊肃叶得出结果：实际流体在圆管中做定常流动时,流量为其中：为圆管半径（m）为圆管长度（m）为圆管两端压强差（Pa）为流体的黏度（Pa·s）为流量（m3/s）3.2.4

泊肃叶定律外周阻力当黏性流体在圆管中做定常流动时,所取流体元两端所受静压力和流体元侧面上的黏性阻力相平衡（1）流速分布管轴（r

=0）处流速最大.（2）流量此式为泊肃叶定律平均流速黏性流体在等粗水平圆管中做定常流动时,单位体积的黏性损耗为泊肃叶定律可写为其中称为流阻流阻的大小反映了血液在血管中流动时所受阻力的大小.外周阻力---从心脏左心室到右心房整个体循环过程中的流阻之和.Rf

=舒张压

+

（收缩压

–舒张压）每搏血量×心率当球形固体以不大的速率在广延的黏性流体中运动时,小球受到的黏力大小为F=6

ηrv此式为斯托克斯黏性公式其中：F—

斯托克斯阻力（N）—

流体黏度（Pa·s）r

—小球的半径（m）v—

小球下降速度（m/s）3.2.5

斯托克斯黏性公式 血沉浮力阻力重力F浮＋F

阻＝

G血沉是红细胞在血浆中的整体下降速度（临床检测中经常用mm·h-1的单位）本

章

小

结一.概念：理想流体 定常流动 流线 流管流量 层流牛顿流体湍流 速率梯度黏度二.公式：伯努利方程Sν

=常数连续性方程连续性方程雷诺数牛顿粘性定律黏度切应力切变率黏性流体的伯努利方程泊肃叶定律斯托克斯粘性公式教学要求：重