医用物理学345流体.ppt

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1、第二章流体力学流体：气体和液体流体静力学：研究静止流体规律的学科流体动力学：研究流体运动规律的学科意义：研究血液循环和呼吸过程的基础。本章内容流体静力学流体动力学：运动的理想流体运动的粘性流体Density&Pressure流体——密度和压强刚体——质量和力密度压强标量，kg/m3标量，N/m2，帕[斯卡]（Pa）1托/乇=133.322Pa大气压巴(达因/平方厘米)1达因=10-5牛顿例2-1一个起居室高2.4m，其地板的尺寸为长4.2m宽3.5m。(空气在200C,1atm下密度为1.21kg/m3）(b)室

2、内空气给地板的作用力有多大？(a)当压强为1.0atm时，室内的空气有多重？静止流体潜水员和登山者所感知的压强通常叫做流体静压强(Staticpressureoffluids)。在静力平衡流体中，一点的压强只与该点的深度有关，与流体或容器的水平尺寸无关。gaugepressureabsolutepressure[例]2-2一个初学使用水下呼吸器的潜水者在游泳池里练习潜水。在水面以下L处，在抛弃气罐前从气罐吸足了气体使肺膨胀，然后游向水面。可是他忽视了指导而没有在上升过程中呼气。当他到达水面时，他受到外界的压强和他

3、肺里的气压的差是9.3kPa。问他出发时的深度是多少？他面对什么样的致命危险？测量压强水银气压计当气囊的压强降至心缩压以下时，血液湍流通过血管射出，产生声振动，从听诊器可以听到声音——称为Korotkoff音或K音。Inanincompressibleliquid,theincreaseinthepressureatanypointistransmittedundiminishedtoallotherpointsintheliquid.用液压杠杆可以将作用于一个给定距离的一个给定的力转变为作用于一个较小距离的较大

4、的力。帕斯卡定律&液压杠杆Pascal’sLaw例2-3如图所示，在一个水压机中，小活塞的直径为1.0厘米，大活塞的直径为8.0厘米。将50牛顿的力加到小活塞上，求作用于大活塞上的力。解由帕斯卡定律，作用在两个活塞上的压强相等，即这就是汽车加油站中所用的液压千斤顶的基本工作原理Whenabodyiscompletelyorpartiallyimmersedinafluid,thefluidexertsanupwardforceonthebodyequaltotheweightofthedisplacedfluid

5、.Archimedes’Principle阿基米德原理漂浮Buoyancy[例]2-4漂浮在海面的冰山的可见体积占整个冰山多大比例？已知冰和海水的密度分别为0.917x103kg/m3，1.024x103kg/m3Iceberg流体静力学小结Density&PressurePascal’sLaw帕斯卡定律Archimedes’Principle阿基米德原理相关习题：习题二：2.1，2.2运动的理想流体一、理想流体idealfluid二、流线、流管、稳流/定常流动streamline,streamtube,stea

6、dyflow三、连续性方程continuityequation四、伯努利方程Bernoulliequation五、伯努利方程的应用applications六、总结summary一、理想流体idealfluid定义：绝对不可压缩（即各处密度保持不变，为常量）完全没有粘性（即没有内摩擦）意义：理想模型判断：实际流体分析实际流体分析压缩性：液体可近似为不可压缩；气体是可压缩的，但在温度和压强不变的情况下，可认为密度保持不变；内摩擦：气体的内摩擦一般很小；水和酒精的内摩擦也很小，但甘油和糖浆的内摩擦不能忽略。判断：当可压

7、缩性和粘性只是影响运动的次要因素，而其主要因素是流动性时，一般可采用理想流体模型。特点：流线是随时间而变化的；在任意时刻任意两条流线不可相交。流线ABCVBVCVA二、流线、流管、稳流/定常流动streamline,streamtube,steadyflow图2.4在进行风洞试验时，烟在经过汽车的空气流中显示流线流管：在流体中作一微小的闭合曲线，通过此曲线上的各点的流线所围成的细管。特点：流管内外的流体都不会穿越管壁定义：如果流体内各点的流速的大小和方向都不随时间而变化，称为定常流动(steadyflow,稳流)

8、。稳流/定常流动steadyflow流线ABCVBVCVA图2.3一缕上升的烟雾从稳流到非稳(湍)流的过渡。稳流时的特点流线（流管）形状保持不变密度分布保持不变稳流不一定是匀速流动做稳流的不一定是理想流体流线ABCVBVCVA三、稳流的连续性方程continuityequation两个概念：体积流量、质量流量连续性方程的推导连续性方程的结论连续性方程的应用举例体积流量：单