1、醫(yī)學(xué)物理學(xué)葉繼倫2014-09BME-03郵件地址：郵件地址：辦公地點：辦公地點：503室室電話：電話： 86671987輔導(dǎo)時間：周四，下午輔導(dǎo)時間：周四，下午4：006：00第2講 流體的運動 核心內(nèi)容 基本概念 理想流體、流線、穩(wěn)定流動、層流、湍流。 研究復(fù)雜問題的方法 水、血液等實際流體近似理想流體，并做穩(wěn)定流動。BMECBAvvv第2講 流體的運動 流線和流管流線和流管 流線流線 流管流管第2講 流體的運動 連續(xù)性方程 對于理想流體的穩(wěn)定流動，在其中的任意一流管中存在： 實質(zhì)是質(zhì)量守恒一種表述常數(shù)VS 常數(shù)VS第2講 流體的運動 體積流量又可簡稱為流量，用體積流量又可簡稱為流量，用Q

2、來表示，則來表示，則 對于不可壓縮的流體來說，不僅對于不可壓縮的流體來說，不僅質(zhì)量流量守恒，體積流量也是守恒的。質(zhì)量流量守恒，體積流量也是守恒的。Q = S VQ 指單位時間內(nèi)通過流管中任一截指單位時間內(nèi)通過流管中任一截面的流體體積，其單位為（面的流體體積，其單位為（m3s-1）。）。第2講 流體的運動 血管的血流速度分布血管的血流速度分布 血液在循環(huán)系統(tǒng)中可近似作為不可壓縮的液體血液在循環(huán)系統(tǒng)中可近似作為不可壓縮的液體在血管中作穩(wěn)定在血管中作穩(wěn)定流動。流動。 S V S毛細(xì)管800S主動脈, v毛細(xì)管1800v主動脈第2講 流體的運動 核心內(nèi)容 伯努利方程 對于理想流體在做穩(wěn)定流動時，對于任

3、意一流管中的壓強、流速和高度存在：常數(shù)ghVp221BME第2講 流體的運動 伯努利方程 推導(dǎo) 當(dāng)液面X 移到X時， 外力做功：VV21P-PAt)VSP-tVS(Pt)F2V2-tF1V1A222111 （VV21P-PA)21()21(EE12122212mghmvmghmvE第2講 流體的運動EAVm)21()21()(p12122212mghmvmghmvVp222212112121ghvpghvp 核心內(nèi)容 推導(dǎo)第2講 流體的運動 核心內(nèi)容 對于在同一水平面上理想流體的穩(wěn)定流動中任意流管，則變成： 外力做功等于系統(tǒng)機械能的增加（功能原理）一種表述。常數(shù)221Vp第2講 流體的運動 核

4、心內(nèi)容 伯努利方程的應(yīng)用 空吸作用 噴霧器BME常數(shù)ghVp221原理：原理：SB VB PB 當(dāng)當(dāng)PB P2 在開放的粗細(xì)均勻的管道穩(wěn)定流動，則Eghgh21Epp21Eghvpghvp222212112121第2講 流體的運動 泊肅葉公式 速度分布 園拄流體運動 推力 阻力 合力為零021PP221)(rPPFdrdvrLf2drdvrLrPP2)(221第2講 流體的運動 速度 流量Q)(42221rRLppvrdrrRLpprdrvdQ2)(422221RdQQ0第2講 流體的運動 流量 在 其中 稱為流阻fRpLpRQ84不變時不變，21pppRLRf8流體運中的歐姆定律歐姆定律第2

5、講 流體的運動 斯托克斯定律 圓形物體在黏性流體中作勻速運動時，所受的阻力為： 應(yīng)用 沉降速度與粘滯系數(shù)測量 設(shè)在粘性液體內(nèi)有一半徑為設(shè)在粘性液體內(nèi)有一半徑為R的小球，它受重力作用而的小球，它受重力作用而下沉。小球所受合力的大小下沉。小球所受合力的大小為為vRf606343433vRgRgRFgRv)(922v第2講 流體的運動 離心機 利用沉降細(xì)胞分離技術(shù) 利用離心方法實現(xiàn)gRv)(922gg個提升至n2rv第2講 流體的運動 流體壓力、壓差和流量測量 壓力測量 氣路直接連接（相對大氣壓） 壓差與流量測量 壓差與流量存在一個關(guān)系pQ氣路第2講 流體的運動 流量與壓差的定量關(guān)系pQ第2講 流體的運動 測量傳感器與電路實現(xiàn) 壓差傳感器 壓力傳感器 氣路連接第2講 流體的運動 測量傳感器與電路實現(xiàn) 電路連接第2講 流體的運動 應(yīng)用 粘滯系數(shù)測量 三力平衡，勻速運功，則V為 血壓的測量 直接血壓計算 由于重力的影響，因此gRv)(922TdttpTessMean0)(1Pr常數(shù) ghp收縮壓舒張壓第2講 流體的運動 應(yīng)用 呼吸功能的測量 Flow，流量，1秒的呼氣量，單位L/S Air