1、第三章 液体的流动,第一节 理想液体的流动,第二节 柏努利方程及应用,第三节 实际液体的流动,第四节 泊肃叶定律,第五节 斯托克斯定律,第一节 理想液体的流动,理想液体不可压缩无粘滞性,理想液体的稳定流动理想液体在流动中任一点的速度不随时间而改变,一、理想液体的稳定流动,流线曲线上每一点的切线方向与液体通过该点的速度方向一致,理想液体稳定流动时流线的性质:流线不相交形状不变,图1-1流线,流管由流线组成液体不能穿过管壁流进或流出流管,图1-2流管,连续原理S11=S22,二、液流连续原理,图1-3液流连续原理,附加图水管,血液流速分布毛细血管中流速最小,图1-4血流平均速度与血管总载面积的关系
2、,第二节 柏努利方程及应用,一、柏努利方程,柏努利方程的推导,图1-5柏努利方程的推导,附加图,外力所作的功为:,例题4-1水管中的水在压强为4105Pa的作用下流入房间,水管的内直径2.0cm,管内水的流速为4m/s。引入5m高处二楼浴室的水管,管内直径为1.0cm,求浴室内水龙头打开时管内水的速度和压强。,二、柏努利方程的应用,对问题的定性讨论,图1-6空吸作用原理,小孔出口处流速,图1-7小孔出口处流速,比托管,图1-7测流速原理图,图1-8测气体流速原理图,第三节 实际液体的流动,一、实际液体的粘滞性、粘度系数片流层与层间有摩擦,无物质交换,图1-9片流示意图,附加图,速度梯度,图1-
3、10管中的流速分布,层与层间摩擦力 FS、d/dx牛顿粘滞定律:F=S d/dx:粘度系数决定于液体本身性质及温度随温度升高而减少,粘度系数,二、血液的粘度,在一定温度下,为一恒量的液体如水、酒精、血清、血浆,牛顿液体,在一定温度下,不为一恒量的液体如染料水溶液、油脂混浊液、胶体溶液、血液,非牛顿液体,血细胞的比容越大,血液相对粘度越大,红细胞处于分散状态,小,处于聚集状态大,血液粘度系数与血细胞比容的关系,血液粘度系数与红细胞聚集状态的关系,图1-11血液粘度系数与血细胞比容的关系,三、实际液体的柏氏方程,对于等粗水平管,hA=hB , VA=VB,PA = PB + EAB,PA PB,图
4、1-12实际液体的流动,附加图,湍流层间有物质交换有响声截面中间流速几乎相同,管壁处dv/dx很大,四、湍流和雷诺数,附加图,Re=r/Re1500:湍流,雷诺数,第四节 泊肃叶定律,泊肃叶定律,一、泊肃叶定律,实际液体在等粗水平管中作片流,则,二、泊肃定律的推导,二、泊肃定律的推导,三、血压在血流过程中的分布,血压 血液对管壁产生的侧压强,收缩压 动脉压升高所达到的最大值,脉搏压 = 收缩压 舒张压,舒张压 动脉压所达到的最低值,平均动脉压 = 舒张压 + 脉搏压/3,图1-13血压分布曲线,第五节 斯托克斯定律,固体在液体中运动所受力f=6,固体在液体中自由下落的终极速度T= ( 2/9 )(-)2g,作业4-24-44-64-11,