第四章 液體的流動(dòng)4-1.ppt

1、第三章 液體的流動(dòng),第一節(jié) 理想液體的流動(dòng),第二節(jié) 柏努利方程及應(yīng)用,第三節(jié) 實(shí)際液體的流動(dòng),第四節(jié) 泊肅葉定律,第五節(jié) 斯托克斯定律,第一節(jié) 理想液體的流動(dòng),理想液體 不可壓縮 無(wú)粘滯性,理想液體的穩(wěn)定流動(dòng) 理想液體在流動(dòng)中任一點(diǎn)的速度 不隨時(shí)間而改變,一、理想液體的穩(wěn)定流動(dòng),流線 曲線上每一點(diǎn)的切線方向與液體通過(guò) 該點(diǎn)的速度方向一致,理想液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)流線的性質(zhì)： 流線不相交 形狀不變,圖1-1流線,流管 由流線組成 液體不能穿過(guò)管壁流進(jìn)或流出流管,圖1-2流管,連續(xù)原理 S11=S22,二、液流連續(xù)原理,圖1-3液流連續(xù)原理,附加圖水管,血液流速分布 毛細(xì)血管中流速最小,圖1-4血流平均

2、速度與血管總載面積的關(guān)系,第二節(jié) 柏努利方程及應(yīng)用,一、柏努利方程,柏努利方程的推導(dǎo),圖1-5柏努利方程的推導(dǎo),附加圖,外力所作的功為：,例題4-1 水管中的水在壓強(qiáng)為4105Pa的作用下流入房間，水管的內(nèi)直徑2.0cm，管內(nèi)水的流速為4m/s。引入5m高處二樓浴室的水管,管內(nèi)直徑為1.0cm，求浴室內(nèi)水龍頭打開(kāi)時(shí)管內(nèi)水的速度和壓強(qiáng)。,二、柏努利方程的應(yīng)用,對(duì)問(wèn)題的定性討論,圖1-6空吸作用原理,小孔出口處流速,圖1-7小孔出口處流速,比托管,圖1-7測(cè)流速原理圖,圖1-8測(cè)氣體流速原理圖,第三節(jié) 實(shí)際液體的流動(dòng),一、實(shí)際液體的粘滯性、粘度系數(shù) 片流 層與層間有摩擦，無(wú)物質(zhì)交換,圖1-9片流示

3、意圖,附加圖,速度梯度,圖1-10管中的流速分布,層與層間摩擦力 FS、d/dx 牛頓粘滯定律： F=S d/dx ：粘度系數(shù) 決定于液體本身性質(zhì)及溫度 隨溫度升高而減少,粘度系數(shù),二、血液的粘度,在一定溫度下，為一恒量的液體如水、酒精、血清、血漿,牛頓液體,在一定溫度下，不為一恒量的液體如染料水溶液、油脂混濁液、膠體溶液、血液,非牛頓液體,血細(xì)胞的比容越大，血液相對(duì)粘度越大,紅細(xì)胞處于分散狀態(tài)，小，處于聚集狀態(tài)大,血液粘度系數(shù)與血細(xì)胞比容的關(guān)系,血液粘度系數(shù)與紅細(xì)胞聚集狀態(tài)的關(guān)系,圖1-11血液粘度系數(shù)與血細(xì)胞比容的關(guān)系,三、實(shí)際液體的柏氏方程,對(duì)于等粗水平管，hA=hB ， VA=VB,PA = PB + EAB,PA PB,圖1-12實(shí)際液體的流動(dòng),附加圖,湍流 層間有物質(zhì)交換 有響聲 截面中間流速幾乎相同， 管壁處dv/dx很大,四、湍流和雷諾數(shù),附加圖,Re=r/ Re1500：湍流,雷諾數(shù),第四節(jié) 泊肅葉定律,泊肅葉定律,一、泊肅葉定律,實(shí)際液體在等粗水平管中作片流，則,二、泊肅定律的推導(dǎo),二、泊肅定律的推導(dǎo),三、血壓在血流過(guò)程中的分布,血壓 血液對(duì)管壁產(chǎn)生的側(cè)壓強(qiáng),收縮壓 動(dòng)脈壓升高所達(dá)到的最大值,脈搏壓 = 收縮壓 舒張壓,舒張壓 動(dòng)脈壓所達(dá)到的最低值,平均動(dòng)脈壓 = 舒張壓 + 脈搏壓/3,圖1-13血壓分布曲線,第五節(jié) 斯托克斯定律,固體在液體中