《医学物理学》课件—流体的运动.ppt

The Motion of Fluid;教学内容 2.1 理想流体的流动 2.2 粘性流体的流动 2.3 血流的流动;1.掌握理想流体和稳定流动等概念, 掌握连续性方程、伯努利方程， 掌握泊肃叶定律及其应用. 2.理解层流、湍流、雷诺数等概念， 理解斯托克司定律及应用. 3.了解血流速度及血压的分布. 重点内容：连续性方程、伯努利方程、 泊肃叶定律;* 流体静力学(hydrostatics)：;一、概念; 流体运动的研究方法 两种研究方法 (1) 拉格朗日（ Lagrange ）方法 ： 将流体视为由无限小的质元组成，用牛顿定律研究各质元的运动状态随时间的变化规律. (2) 欧拉（ Euler ）方法 ： 着眼于流体流经的空间点，研究空间点处流体质元速度的分布及其随时间的变化规律.;;（2）流线（stream line）： 在任一瞬间，可在流体中划这样一些线，使这些线上各点的切线方向和流体质元在该点的速度方向相同，这些线叫做这一时刻的流线.;三、稳定流动：;;设截面积S1处的流速和密度分别为?1和ρ1 ;连续性方程（equation of continuity）：在稳定流动中，同一流管的任一截面处的流体密度、流速和该截面面积的乘积为一常量. ;ρ1S1?1 =ρ2S2?2 或 ρS? =常量 S1?1 = S2 ?2 或 S? =常量;2.1.2 伯努利方程;设Y处：S2、?2、p2、h2；;由功能原理知：; 表明同一流管中任意一处单位体积内的动能和重力势能以及该处的压强之和为一常数. ; 在水管的某一点，水的流速为2m/s，高出大气压的计示压强为104Pa，设水管的另一点高度比第一点降低了1m，如果在第二点处的横截面积是第一点的一半，求第二点的计示压强。; 代入数据得,第二点的计示压强:;解题方法：1.在流体中选流管：通常选实际管道或流线.2.在流管上选截面（或点）的原则：选所求量所在处的截面（或点）和已知条件多的截面（或点）.3.高度h的零点位置（即零势能面）可任意选，但要便于解题.4.近似条件的使用：(1) 若S2 S1，则v2 v1, 在伯努利方程中v2可近似为零.(2) 与气体相通处液体的压强可近似看成气体的压强. ;2.1.3 伯努利方程??应用;2.汾丘里流量计;均匀管中压强与高度的关系:;两端等压的管中流速与高度的关系;2.2 粘性流体的流动;层流（laminar flow） : 流体的分层流动.;;几种流体的粘度:;Re1000时，流体作层流； Re1500时，流体作湍流； 1000Re1500时，流体流动不稳定.;例3-2;　 液体在粗细均匀的水平管中作层流时，沿液流方向，液体的压强是逐渐降低的：;;Q--体积流量；η--流体的粘度；L--管的长度；R-管的内半径；ΔP=P1-P2 管两端的压强差； ;例３-３（Ｐ38）;R;;粒子;2.3 血液的流动;血液循环: 体循环/大循环 肺循环/小循环;2.3.2 血流速度分布;血管中流速与截面之间的关系;2.3.3 血流过程中的血压分布;　传统血压计有一条可以缠绕在手臂、且能充气的气袖袋，气袖袋一端接到打气橡皮球上，另一端接到水银测压器或其他测压装置上.测压时，将气袖袋缠绕缚于上臂，然后挤压橡皮球将空气充入气袖袋，压力升高到一定程度时，肱动脉被压扁，造成血液停止.; 然后使橡皮球再慢慢放气，当气袖袋压力低于心脏收缩泵出血液时产生的动脉压，血流开始恢复，听诊器刚刚听到血流声(柯氏音)时，此时水银柱显示出来的压力即为收缩压. 当气袖袋压力继续减少到心脏舒张，不能阻碍血液畅通，柯氏音刚消失时,此时显示出的压力即为舒张压.收缩压和舒张压是医生用来判断循环系统疾病的依据.;第二章 作业