血流动力学原理 PPT.pptx

血流动力学原理
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第一节流体得流动
一、理想流体
二、稳定流动
三、连续性方程
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流体得特点:流动性、粘性与可压缩性
流动性:就是流体最基本得特性
粘性:即运动着得流体中速度不同得各流体层之间存在着沿切向得粘性阻力(内摩擦力)血流动力学原理
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第一节流体得流动
一、理想流体
二、稳定流动
三、连续性方程
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流体得特点:流动性、粘性与可压缩性
流动性:就是流体最基本得特性
粘性:即运动着得流体中速度不同得各流体层之间存在着沿切向得粘性阻力(内摩擦力)
可压缩性:实际流体都就是可压缩得,特别就是对气体
一、理想流体(idealliquid)
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对于实际流体:
1、像水与酒精得粘性很小,气体得粘性更小
2、一般液体得可压缩性很小
气体得可压缩性比较大,但对于可流动得气体,在比较小得压强下,气体密度变化很小(即体积变化很小),此时得气体得可压缩性也可忽略。
所以:流动性就是决定流体运动得主要因素可压缩性与粘性就是影响流体运动得次要因素
理想流体:绝对不可压缩、完全没有粘滞性得流体
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二、稳定流动(steadyflow)
液体质点经过空间某一定点速度不随时间改变得流动
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对于一般流体:它的流速既是空间坐标的函数又是时间的函数,即:
流场:流体中得每一点得流速随空间得分布称为流体速度场。
如果空间任意点流体质元的流速不随时间变化,则这种流动叫定常流动,则:
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A、流线:在流体流动得空间,做一些曲线,使曲线上任何一点得切线方向都与流体通过该点时速度方向一致,这些曲线就叫做流线。
流线得特点:
不相交
定常流动得流体其流线分布不随时间变化
B、流管:在运动得流体中取一横截面,经过该截面周界得流线就组成一个管状体,这个管状体就叫流管。
定常流动得流体,流管中得流体只能在流管中流动而不会流出管外,流管外得流体也不会流入管内、
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三、连续性方程
流量:单位时间内通过某一流管内任意横截面得流体得体积叫做该横截面得体积流量,简称流量,用Q表示。
单位:量纲:
平均流速,
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连续性方程:对于不可压缩的定常流动的流体,在某一流管中取两个与流管垂直的截面s1和s2,流体在两截面处的流速分别为:和,流量分别为Q1和Q2,则有:Q1=Q2
连续性方程
所以:
该式表明:不可压缩的流体做定常流动时,流管的横截面与该处平均流速的乘积为一常量。对于不可压缩的均匀流体,各点的密度是个常量。
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所以:单位时间内流过任一截面的流管内的流体质量是常量,因此连续性方程说明流体在流动中质量守恒
实际上输送理想流体的刚性管道可视为流管,若管有分支,则不可压缩流体在各分支管中的流量之和等于总流量,则连续性方程为:
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继续保持安静
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第二节伯努利方程
丹·伯努利(DanielBernoull,1700-1782)瑞士科学家、
1738年伯努利(D、Bernoulli)提出了著名得伯努利方程、
它就是利用功能原理推导得到、
功能原理:
机械能得改变量等于外力与非保守内力做功得代数与、
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第二节伯努利方程及其应用一、伯努利方程
丹·伯努利(DanielBernoull,1700-1782)瑞士科学家、
1738年伯努利(D、Bernoulli)提出了著名得伯努利方程、
它就是利用功能原理推导得到、
功能原理:
机械能得改变量等于外力与非保守内力做功得代数与、
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一、层流与湍流
粘性流体得流动形态:层流、湍流、过渡流动
1、层流:
流体分层流动,相邻两层流体间只作相对滑动,流层间没有横向混杂。
第三节黏性流体得流动
甘油缓慢流动
层流示意图
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三、雷诺数
★决定粘性流体在圆筒形管道中流动形态得因素:
速度v、密度ρ、粘度η、管子半径r
★雷诺提出一个无量纲得数——雷诺数作为流体由层流向湍流转变得判据
★实验证明:
层流
过渡流
湍流
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第四节粘性流体得运动规律
一、粘性流体得伯努利方程
在讨论粘性流体得运动规律时,可压缩性仍可忽略,但其粘性必须考虑。
采用与推导伯努利方程相同得方法,考虑流体要克服粘性力做功,其机械能不断减少并转化为热能,可以得到
粘性流体作稳定流动时得伯努利方程
——单位体积的不可压缩的粘性流体流动时,
克服粘性力所做的功或损失的能量。
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ⅰ若粘性流体在水平等粗细管中作稳定流动,
∵
∴
∴
因此,若使粘性流体在水平等粗管中作稳定流动,细管两端必须维持一定得压强差。
ⅱ若粘性流体在开放得等粗细管中作稳定流动,
∵
∴
因此,细管两端必须维持一定得高度差