大學(xué)物理：第五章 流體力學(xué) (Fluid Mechanics)

1、本章提要 5.1 流體運(yùn)動(dòng)的描述 5.2 定常流動(dòng)的連續(xù)性方程 5.3 伯努利方程及其運(yùn)用 5.4 實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,第五章 流體力學(xué) (Fluid Mechanics),4,5,6,7,10,流體： 具有流動(dòng)性的物體(氣體和液體),流體力學(xué)： 研究流體運(yùn)動(dòng)及與其中的物體之間相互作用規(guī)律,應(yīng)用： 血液的動(dòng)力學(xué) 與血液流動(dòng)相關(guān)的現(xiàn)象，如粘度，血壓等,掌握： 液體連續(xù)性原理，柏努利方程泊肅葉公式,熟悉： 粘滯系數(shù)、牛頓粘滯系數(shù),了解： 血循環(huán)系統(tǒng)的血液的速度和血壓變化、血壓測(cè)量、雷諾數(shù),學(xué)習(xí)要求,流體？,流體是一種可以流動(dòng)的物質(zhì),流體包括空氣的液體,能適應(yīng)任何形狀的容器 能承受很大的壓力 無(wú)法承

2、受拉力,理想液體( Ideal Liquid ),5.1 理想液體的流動(dòng) (Flow of ideal liquid),二、穩(wěn)定流動(dòng)( Steady flow ),絕對(duì)不可壓縮、無(wú)粘滯性 (Visicosity) 的液體。,每一定點(diǎn)的液體的速度不隨時(shí)間而變的流動(dòng)。 (實(shí)際和理想液體均可有穩(wěn)定流動(dòng)),流線的切線方向，該點(diǎn)液體流動(dòng)方向,v,5.1.1 流場(chǎng)、流線與流管(Stream line/tube),流線與流管,流線不會(huì)相交,各點(diǎn)的流速不變,流線不會(huì)穿出流管,穩(wěn)定流動(dòng)的液體其流線有什么特征？,流管：由一系列(想象)流線組成的周圍封閉，二端開(kāi)口的管狀物。,5.1.2 定常流動(dòng)與不定常流動(dòng),定常(

3、穩(wěn)定)流動(dòng)( Steady flow ),每一定點(diǎn)的液體的速度 不隨時(shí)間而變的流動(dòng)。,(實(shí)際和理想液體均可有穩(wěn)定流動(dòng)),不定常(穩(wěn)定)流動(dòng)( Steady flow ),每一定點(diǎn)的液體的速度可變，流線的開(kāi)頭可變的流動(dòng)。,(Q 流量，同一流管的流量為恒量) 橫截面大的，流速小,四、液流連續(xù)原理(Principle of continuity of flow),從一流管兩端流入和流出的質(zhì)量為：,適用范圍：同一流管不可壓縮液體的穩(wěn)定流動(dòng),根據(jù)質(zhì)量守恒方程,A，B分別為同一流管中的兩個(gè)不同截面上的點(diǎn),適用范圍：,不可壓縮液體的穩(wěn)定流動(dòng) 同一流管中任意二個(gè)垂直于流管的截面 實(shí)際和理想液體均可適用,(Q

4、流量，同一流管的流量為恒量) 橫截面大的，流速小,理想液體在同一垂直于流管截面處各點(diǎn)流速相同。,而實(shí)際液體是不同的，由該截面的平均流速來(lái)代替液流連續(xù)原理的流速。,源或漏以及不穩(wěn)定的流動(dòng)，都會(huì)對(duì)質(zhì)量有貢獻(xiàn),液流連續(xù)原理的推廣：,(Q 流量，同一流管的流量為恒量) 橫截面大的，流速小,質(zhì)量守恒規(guī)律,靜止的正常人其主動(dòng)脈橫截面 A0 為 3 cm2，通過(guò)它的血液流速是 30 cm/s。典型的毛細(xì)血管 ( 直徑=6 m ) 的橫斷面積 A 是 3x10-7 cm2、流速 v 是0.05 cm/s。這樣一個(gè)人有多少個(gè)毛細(xì)血管？,令 n 為毛細(xì)血管,毛細(xì)血管橫截面的總面積是主動(dòng)脈橫截面的 600 倍,五、

5、柏努利方程(Bernoullis equation),適用范圍 同一流管 理想液體,A，B分別為同一流管中的兩個(gè)不同截面上的點(diǎn),由功能關(guān)系：,外力作功：,能量變化：,選擇適當(dāng)?shù)耐涣鞴芏€(gè)截面,應(yīng)用柏努利方程注意,高度 h 要有參考平面,1 atm = 10336 kg/m2 = 101292 pa = 1.013x105 pa = 760 mmHg,不要忘記大氣壓強(qiáng) P0,水=103 kg/m3,水銀=13.6x103 kg/m3,討論,同一高度處，流速越大，壓強(qiáng)就越小。,由于理想液體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有與運(yùn)動(dòng)方向平行的切向力作用，所以任一點(diǎn)的壓強(qiáng)只與位置有關(guān)，與方位無(wú)關(guān)。,請(qǐng)解釋此現(xiàn)象,由于粘性

6、作用，有一層薄空氣被球帶動(dòng)，造成球上部速度變小，壓強(qiáng)變大,足球中的香蕉球,馬格納斯效應(yīng),機(jī)翼受到的舉力,Q：用機(jī)翼上、下的流速變化，討論其受到的升力，是否合理,壓強(qiáng)的范圍,Pa,水籠頭流出的水為什么會(huì)變得越來(lái)越細(xì)？,水籠頭流出的水最后從連續(xù)變成了斷續(xù)？,能解釋的醫(yī)學(xué)現(xiàn)象,動(dòng)脈瘤，動(dòng)脈粥樣硬化 噴霧器，口腔科的吸唾器 層流與湍流 雷諾數(shù) 與血液粘度物理因素 流阻，影響血流阻力的因素 紅細(xì)胞的軸流現(xiàn)象 循環(huán)系統(tǒng)中血流速度，血壓的變化,Aneurysm(動(dòng)脈瘤),若處動(dòng)脈的半徑增大N倍,血液流速就縮小N2倍,病灶處的壓強(qiáng)大幅度上降,由于該處血管壁薄，使血管容易破裂。,Atherosclerosis（

7、動(dòng)脈粥樣硬化）,Atherosclerosis in a small artery,動(dòng)脈病變從內(nèi)膜開(kāi)始。一般先有脂質(zhì)和復(fù)合糖類積聚、出血及血栓形成，纖維組織增生及鈣質(zhì)沉著，并有動(dòng)脈中層的逐漸蛻變和鈣化，病變常累及彈性及大中等肌性動(dòng)脈，,一旦發(fā)展到足以阻塞動(dòng)脈腔，則該動(dòng)脈所供應(yīng)的組織或器官將缺血或壞死。由于在動(dòng)脈內(nèi)膜積聚的脂質(zhì)外觀呈黃色粥樣，因此稱為動(dòng)脈粥樣硬化。,TIA(transient ischemic attack短暫性腦缺血發(fā)作 )，stroke缺血性中風(fēng)。,若處動(dòng)脈的半徑縮小N倍,血液流速就增大N2倍,病灶處的壓強(qiáng)大幅度下降,導(dǎo)致該處血管容易塌陷，出現(xiàn)供血困難,如：冠狀動(dòng)脈粥樣硬化,

8、angina心絞痛，heart attack心臟病發(fā)作,腦部動(dòng)脈粥樣硬化,Atherosclerosis（動(dòng)脈粥樣硬化）,例：求 PA 、 PC及等粗細(xì)管中的流速,B,D點(diǎn),A,D點(diǎn),C,D點(diǎn),例：在容器中水深為 h ，與此容器相連的型壓強(qiáng)計(jì)兩邊水面的高度差這h，在大容器下端接一水平管，此管處的截面積為出口處的面積的兩倍，求： 當(dāng)處用木塞塞住時(shí)，壓強(qiáng)計(jì)中水柱高度 當(dāng)處用木塞拔去后，壓強(qiáng)計(jì)中水柱高度,A,A,C點(diǎn),未拔出C的木塞:,拔出C的木塞:,B,C點(diǎn),如圖所示，大容器底部接一根粗細(xì)不均的豎直細(xì)管BC，B處橫截面積為C處的兩倍，B，C間高度差為50cm。容器內(nèi)水面(理想液體)至出口C處的高度

9、為1.8m。求圖中豎直管中水面上升的高度。,A,B,C點(diǎn),A,C點(diǎn),一柱形容器，高1m、截面積為5x10-2 m2，儲(chǔ)滿水，在容器底部有一面積為2x10-4 m2 的水龍頭，問(wèn)使容器中的水流盡需多少時(shí)間？,解：,為容器的截面積和液面流速,為水龍頭的截面積和流速,在時(shí)刻 t ，容器中的水面到龍頭的高度 h,一半圓形水箱(半徑R)注滿水，其底部有一半徑 r i的小圓孔向外流水，問(wèn)水流盡需多少時(shí)間？,解：,在時(shí)刻 t ，容器中的水面高度y(t),水流速度,dt 時(shí)間內(nèi)容器中的水量減少,dt 時(shí)間內(nèi)從小孔中流出的水量,1. 空吸作用(Suction) 應(yīng)用：噴霧器，口腔科的吸唾器。,原理：SB VB

10、PB 當(dāng)取PB P0 時(shí)，形成空吸,六、柏努利方程的應(yīng)用,2. 汾丘里管(Venturi Tube),應(yīng)用：測(cè)量流體流速,其中： VB =0,3. 比托管,通過(guò)測(cè)量液體的靜壓強(qiáng)與動(dòng)壓強(qiáng)來(lái)流體流速。,一、牛頓粘滯定律 粘滯系數(shù),第二節(jié) 實(shí)際液體的流動(dòng),實(shí)際液體具有粘滯性，如果液體流動(dòng)層次分明為層流 (Laminar flow)。,流體分層流動(dòng)，相鄰兩層流體間只作相對(duì)滑動(dòng)，流層間沒(méi)有橫向混雜。,層流:,湍流： (Turbulent flow),當(dāng)流體流速超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，流體不再保持分層流動(dòng)，而可能向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，有垂直于管軸方向的分速度，各流層將混淆起來(lái)，并有可能出現(xiàn)渦旋，這種流動(dòng)狀態(tài)叫湍流。,流

11、體作湍流時(shí)所消耗的能量比層流多，湍流區(qū)別于層流的特點(diǎn)之一是它能發(fā)出聲音。,過(guò)渡流動(dòng):,介于層流與湍流間的流動(dòng)狀態(tài)很不穩(wěn)定,流體作層流時(shí)，各層之間有相對(duì)滑動(dòng)，沿管軸流動(dòng)速度最大，距軸越遠(yuǎn)流速越小，在管壁上甘油附著，流速為零。,1. 粘性力（內(nèi)摩擦力）：,相鄰兩流層之間因流速不同而作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在切線方向上存在著的相互作用力。,2. 牛頓粘性定律,若x方向上相距dx的兩液層的速度差為dv，則 dv/dx 表示在垂直于流速方向單位距離的液層間的速度差叫做速度梯度，一般不同x處，速度梯度不同，距管軸越遠(yuǎn)，速度梯度越大，其單位為 1/s 。,實(shí)驗(yàn)證明：,F S ，dv/dx,若令,切應(yīng)力，表示作用在流體

12、層單位面積上的內(nèi)摩擦力。,：為液體粘滯系數(shù)或粘度,牛頓粘滯定律,液體：溫度 T ,與溫度關(guān)系：,單位： SI中為,氣體：溫度 T ,2.粘性：在外力作用下，流體微元間出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 隨之產(chǎn)生阻抗相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦力,微觀機(jī)制：分子間吸引力、分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量交換,牛頓內(nèi)摩擦定律：,切應(yīng)力：,z,v,v+dv,v,x,z,dz,y,a.速度梯度的物理意義,角變形速度（剪切變形速度）,vdt,(v+dv)dt,dvdt,dz,d,正比于dv/dz,正比于正壓力，與速度無(wú)關(guān),流體與固體在摩擦規(guī)律上完全不同,b.動(dòng)力粘度（系數(shù)）：與流體性質(zhì)有關(guān)PaS,運(yùn)動(dòng)粘度（系數(shù)）：m/s,微觀機(jī)制：,液體吸引力

13、T,氣體熱運(yùn)動(dòng)T,dv/dz,牛頓流體,o,牛頓流體服從牛頓內(nèi)摩擦定律的流體（水、大部分輕油、氣體等）,c.牛頓流體與非牛頓流體,0,dv/dz,o,塑性流體,非牛頓流體,塑性流體克服初始應(yīng)力0后，才與速度梯度成正比（牙膏、新拌水泥砂漿、中等濃度的懸浮液等）,dv/dz,o,擬塑性流體,擬塑性流體的增長(zhǎng)率隨dv/dz的增大而降低（高分子溶液、紙漿、血液等）,dv/dz,o,膨脹型流體,膨脹型流體的增長(zhǎng)率隨dv/dz的增大而增加（淀粉糊、挾沙水流）,0,dv/dz,o,膨脹型流體,牛頓流體,擬塑性流體,塑性流體,例：汽缸內(nèi)壁的直徑D=12cm，活塞的直徑d=11.96cm，活塞長(zhǎng)度L=14cm，

14、活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度為1m/s，潤(rùn)滑油的 =0.1Pas。求作用在活塞上的粘性力。,解：,注意：面積、速度梯度的取法,d,D,L,例：旋轉(zhuǎn)圓筒粘度計(jì)，外筒固定，內(nèi)筒轉(zhuǎn)速n=10r/min。內(nèi)外筒間充入實(shí)驗(yàn)液體。內(nèi)筒r1=1.93cm，外筒 r2=2cm，內(nèi)筒高h(yuǎn)=7cm，轉(zhuǎn)軸上扭距M=0.0045Nm。求該實(shí)驗(yàn)液體的粘度。,解：,注意：1.面積A的取法； 2.單位統(tǒng)一,h,n,r1,r2,得,3.壓縮（膨脹）性,a.壓縮系數(shù),在一定溫度下，密度的變化率與壓強(qiáng)的變化成正比,體積模量（彈性模量）,b.膨脹系數(shù),在一定壓強(qiáng)下，體積的變化率與溫度的變化成正比,遵循牛頓粘性定律的流體叫牛頓流體，勻質(zhì)液體的

15、粘滯度不隨切率的變化而改變，如：水、血漿,不遵循牛頓粘性定律的流體叫非牛頓流體，非勻質(zhì)液體的粘滯度隨著切率的減小而增大，如：血液,Reynolds number,Re 2000 Laminar flow,三、層流與湍流 雷諾數(shù),Re 3000 Turbulent flow,一縷上升的煙霧從穩(wěn)流變到非穩(wěn)流,實(shí)際情況與溫度，氣流，流體特性相關(guān),適用條件：,四、泊肅葉公式(Poiseuilles formular),實(shí)際液體，層流 等粗水平管中流動(dòng)情況,2. 定律的推導(dǎo),（1）速度分布,取與管同軸，半徑為 r ，長(zhǎng)度為 L 的圓柱行流體元作為研究對(duì)象，它所受的壓力差為,流體元側(cè)面所受粘性力大小,應(yīng)有

16、,即,兩邊取定積分,可見(jiàn)，管軸（r=0）處流速有最大值，管壁（r=r0）處流速有最小值0，流速v沿管徑方向呈拋物線分布。,流量,在管中取一與管共軸，內(nèi)徑為 r ，厚度為 dr 的管狀流層，,該流層橫截面積,通過(guò)該流層橫截面的流量,通過(guò)整個(gè)管橫截面的流量,泊肅葉公式：流速 v 與面積 s 成正比,泊肅葉公式指不同的水平管之間比較,連續(xù)性原理指同一流管的不同粗細(xì)位置間比較,泊肅葉公式討論：,連續(xù)性原理：流速 v 與面積 s 成反比,二者結(jié)論是否合理？,流阻,血流阻力主要由血管口徑和血液粘滯度決定。,阻力血管口徑增大時(shí)，血流阻力降低，血流量就增多；,機(jī)體對(duì)循環(huán)功能的調(diào)節(jié)中，就是通過(guò)控制各器官阻力血管

17、和口徑來(lái)調(diào)節(jié)各器官之間的血流分配的。,當(dāng)阻力血管口徑縮小時(shí)，器官血流量就減少。,流阻單位：Pa.s/m3 或 N.S/m5,成年人主動(dòng)脈的半徑約為 1.310-2 m ，問(wèn)在一段 0.2 m 距離內(nèi)的流阻 Rf 和壓強(qiáng)降落 P 是多少？設(shè)血流量為 1.0010-4 m3/s ， = 3.010-3 Pas 。,解：,例：圖中所示的大容器中盛有粘滯性液體。在容器側(cè)壁同一深度處接有兩根水平管A、B，已知A、B兩管的半徑為0.5cm和1cm，管長(zhǎng)分別為10cm 和20cm，求兩管中流量之比QA/QB？,由于A,B管在同一高度上，取C和D點(diǎn),A管兩端的壓強(qiáng)差：,B管兩端的壓強(qiáng)差：,A，B管兩端的壓強(qiáng)差

18、相等,如圖所示，粘滯液體經(jīng)A管流入 后，流過(guò)兩 等長(zhǎng)的B、C支管，再?gòu)腄管流出。已知A、B、 C、D管的截面積分別為10cm2、5cm2、20cm2、 30cm2，若B管中的液體的平均速度為0.1m/s,則 A管中的流量為 ，平均流速為 。,斯托克斯定律,固體在粘性流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)將受到粘性阻力作用，若物體的運(yùn)動(dòng)速度很小，它所受的粘性阻力可以寫(xiě)為,比例系數(shù) k 由物體形狀決定。,對(duì)于球體，若半徑為 R ，則 k = 6 ，, 斯托克斯定律,收尾速度（沉降速度）,當(dāng)半徑為 R 、密度為 的小球在粘度為 、密度為 () 的粘性流體中豎直下落時(shí)，它所受力,當(dāng)三力達(dá)到平衡時(shí)，小球?qū)⒁詣蛩俣?下落，, 收尾

19、速度 （沉降速度）,應(yīng)用：,在已知 R、 的情況下，只要測(cè)得收尾速度便可以求出液體的粘滯系數(shù) 。,在已知 、 、 的情況下，只要測(cè)得收尾速度便可以求出球體半徑 R 。,用高速離心機(jī)來(lái)增加g的有效值，以加快微小顆粒(比如某些細(xì)胞、藥物顆粒)在流體中的沉降速度。,在藥物劑為混懸液時(shí)，常采用增加懸浮介質(zhì)的粘滯系數(shù)、密度和減小藥物顆粒的半徑等方法來(lái)提高藥液的穩(wěn)定性。,大雨點(diǎn)下落快，還是小雨點(diǎn)下落快？,各類血管的功能特點(diǎn),血管由動(dòng)脈、毛細(xì)血管和靜脈組成。 彈性貯器血管 :主動(dòng)脈和大動(dòng)脈 分配血管：中動(dòng)脈 毛細(xì)血管前阻力血管：小動(dòng)脈、微動(dòng)脈 毛細(xì)血管前括約肌 交換血管：真毛細(xì)血管 毛細(xì)血管后阻力血管：微靜

20、脈 容量血管：靜脈系統(tǒng) 短路血管：小動(dòng)脈和小靜脈間的吻合支,一、紅細(xì)胞的軸流現(xiàn)象,第三節(jié) 血液的流動(dòng)(Flow of blood),人類紅血球形態(tài)簡(jiǎn)圖。a. 從頂面上觀察；b. 從側(cè)面觀察，多個(gè)紅血球堆積在一起，形成錢(qián)串狀；c. 在水中吸水脹大；d. 在鹽溶液中失水萎縮。,在大血管中，有時(shí)紅血球可以以扁平的側(cè)面互相堆積在一起，形成錢(qián)串狀（紅細(xì)胞壓積）。當(dāng)特定血清蛋白含量提高時(shí)（如炎癥反應(yīng)時(shí)），這一堆積情況發(fā)生的幾率會(huì)增大。,二、循環(huán)系統(tǒng)中血流速度的變化,三、循環(huán)系統(tǒng)中血壓的變化及其測(cè)量,三、循環(huán)系統(tǒng)中血壓的變化及其測(cè)量,（1） 血液充盈程度 （2） 心室射血(勢(shì)能和血流的動(dòng)能) （3）血液遇到

21、的阻力,血壓的形成(blood pressure),主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的彈性貯器作用緩沖作用和連續(xù)的血流,3.全部血液循環(huán)系統(tǒng)的血壓變化曲線,由于血液是粘性流體，故血壓在體循環(huán)過(guò)程中是不斷下降的。,血壓的高低與流量、流阻及血管的柔軟程度有關(guān)。,由于心臟的收縮與舒張，動(dòng)脈中的壓強(qiáng)發(fā)生變化，動(dòng)脈中血壓的最大值為心縮壓，最小值為舒張壓 血壓?jiǎn)挝粏挝晦D(zhuǎn)換,血壓的測(cè)量,1 mmHg =0.13328 KPa 1 Kpa = 7.5 mmHg 如：80 mmHg =10.64 Kpa 120 mmHg =16 Kpa,血壓是指血管內(nèi)的血液對(duì)于單位面積血管壁的側(cè)壓力，也即壓強(qiáng)。,我們測(cè)血壓時(shí)測(cè)的是肱動(dòng)脈血壓。右

22、手肱動(dòng)脈來(lái)自于頭臂干的分支，左手肱動(dòng)脈來(lái)自左鎖骨下動(dòng)脈。,一般情況下人的右手血壓比左手會(huì)高1020mmHg。,頭臂干和左鎖骨下動(dòng)脈都來(lái)自于主動(dòng)脈，而頭臂干是主動(dòng)脈的較大的分支(R小)，左鎖骨下動(dòng)脈分支較小(R大)，所以右邊血壓自然比較高些。,影響動(dòng)脈血壓的因素,心輸出量,外周阻力,循環(huán)系統(tǒng)的血液充盈程度,主動(dòng)脈的彈性貯器作用,脈壓= 收縮壓 - 舒張壓； 平均動(dòng)脈壓= 舒張壓 +1/3脈壓,重力對(duì)血液流動(dòng)的影響,靜脈有較大的可擴(kuò)張性； 靜脈充盈受跨壁壓的影響； 重力對(duì)靜脈血壓的影響大；,重力對(duì)血液流動(dòng)的影響,Pc：心臟血壓,加速運(yùn)動(dòng)對(duì)血壓的影響,Pp = Pc + r(g+a)hc,令 PCV

23、N = Pc - r g (hcv hC) 若 a=0,Pcv：腦部血壓,人腦能承受多大的加速度？,則 PCV = PCVN - r a (hcv hC),g, a反向,若正向(a0), 超重， PCV PCVN 腦部失血,若負(fù)向(a PCVN 腦部瘀血,加速度對(duì)生理的影響,超重,失重,低頻(次聲波)振蕩,正向加速度,心血管系統(tǒng)(下肢瘀血，視覺(jué)和知覺(jué)喪失）、呼吸系統(tǒng),負(fù)向加速度,橫向加速度,心血管系統(tǒng)、肌肉骨骼系統(tǒng)、體液平衡、前庭器官、適應(yīng)能力,正向加速下的生理效應(yīng),+2g，感覺(jué)壓力增加,+3g+4g，站立困難,+5g，身體無(wú)法運(yùn)動(dòng)，呼吸將停止,+5g+9g，視覺(jué)消失，腳抽筋，大部身體失去知覺(jué)

24、,若 a= 2 3 g, 由于腦部血管負(fù)壓過(guò)大，可能會(huì)產(chǎn)生局部毛細(xì)血管受壓后變形，形成塌陷 ，導(dǎo)致人昏倒.,負(fù)向加速下的生理效應(yīng),主要起因?yàn)樯眢w上半部瘀血,-3g-5g，心臟不完全收縮，眼內(nèi)出血（紅視），鼻出血,橫向加速下的生理效應(yīng),心血管系統(tǒng),6g，胸部不可能呼吸,前庭器官,長(zhǎng)時(shí)間，頭暈，嘔吐，出現(xiàn)錯(cuò)覺(jué),10g，腹部不可能呼吸,呼吸系統(tǒng),頭部支撐良好，能忍受到17g,支撐不良，頸部嚴(yán)重?fù)p傷,心臟作功,整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)由體循環(huán)和肺循環(huán)兩部分組成。計(jì)算心臟作功有兩種方法：,心臟作功等于左、右兩心室作功之和。,心臟作功等于血液流經(jīng)心臟前后的能量變化。,了解,進(jìn)入心臟時(shí)的血流速度和血壓都很小，可視為零，

25、并忽略血液進(jìn)出心臟時(shí)的高度變化，則有,可得：,同理：,故測(cè)出主動(dòng)脈血壓及血液流速，就可求出心臟作功多少，從而了解心功能的情況。,PL代表血液離開(kāi)左心室時(shí)的平均壓強(qiáng)(即主動(dòng)脈平均血壓)， PR則代表肺動(dòng)脈平均血壓。,血液在循環(huán)系統(tǒng)中的流動(dòng),一、血液的組成及特性,1、組成,血液是非牛頓流體，其粘度不是常數(shù)。,了解,紅血球、血小板和白血球。,血漿本身是無(wú)色的，而紅血球則可以根據(jù)血紅素狀態(tài)的不同而呈現(xiàn)不同的顏色：結(jié)合氧氣分子時(shí)，處于氧化態(tài)的血紅素分子顯鮮紅色；而當(dāng)氧氣分子被釋放后，處于去氧化態(tài)的血紅素顯暗紅色，,2、特性, 具有屈服應(yīng)力：,只有當(dāng)切應(yīng)力超過(guò)某一數(shù)值后，才發(fā)生流動(dòng)，低于這一數(shù)值則不發(fā)生流動(dòng)。,能夠引起流體發(fā)生流動(dòng)的最低切應(yīng)力值叫屈服應(yīng)力或致流應(yīng)力。, 具有粘彈性, 具有觸變性,1紅細(xì)胞比容是決定血液粘滯度的最重要的因素。