层流和湍流幻灯片

1、一、层流和紊流、黏性流的流动形态：层流、湍流、过渡流动；1 .层流：流体层流，相邻两层流体之间只是相对滑动，流层间没有横向拥挤。 2 .湍流：如果流体的流速超过某个数值，流体就不能保持阶层性的流动，有可能向各个方向移动，有与管轴垂直的方向的分速，各个流层混淆，有可能产生漩涡，这种流动状态称为湍流。 流体形成湍流时消耗的能量比层流多，湍流与层流区别的特征之一是发出声音。 3.3黏性流、层流、湍流、3 .转移流动：层流和紊流之间的流化态不稳定。1、流体形成层流时，各层间有相对滑动，沿管轴流动速度最大，离轴越远流速越小，管壁上附着甘油，流速为零。 二、牛顿的粘性定律，二，一.黏滞力(内摩擦力):相邻

2、的二流层间由于流速的不同而进行相对运动时，存在于切线方向的相互作用力。 2 .牛顿的粘性定律，设在x方向只离开dx的二液层的速度差为dv，则dv/dx将垂直于流速方向的单位距离的液晶层间的速度差称为速度梯度，一般来说，x的速度梯度不同，离管轴越远，速度梯度越大，其单位为1/s。 实验证明：F S，dv/dx，即：牛顿粘性定律，黏性系数系数(黏性系数)，单位： SI，3，其量值取决于流体的性质，与温度有关，一般，液：气：压力影响不显着。 服从牛顿粘性定律的流体叫做牛顿流体，不服从水、血浆、牛顿粘性定律的流体叫做非牛顿流体，表示血液、命令、剪切应力、作用在流体层单位面积上的内摩擦力。 取通过轴线的

3、纵截面，图、abcd表示t=0时截面上的长方形的流体要素，经过时间t，产生滑动，成为abcd，4、滑动、滑动率相对于牛顿流体是一定的，对于无关的牛顿以外的流体不是常数。 5、3、雷诺数、黏性流流过圆柱形管的形态的要素：速度v、密度、黏性系数、管半径r、雷诺斯，流体从层流变化到湍流的标准，实验证明：层流、过渡流、湍流、6、3.4黏性流的运动规律，而当研究黏性流的运动规律时，可压缩性。 用和推导伯努利方程相同的方法，考虑流体克服黏滞力进行办事儿，其机械能减少而转变为热能，克服黏性流稳定流动时的伯努利方程，单位体积的非压缩黏性流流动时，黏滞力的功函数和损失的能量。 7、黏性流在水平等粗管道中稳定流动

4、时，、所以，当黏性流在水平等粗管道中稳定流动时，细管的两端必须维持一定的压力差。 当黏性流在开放的等粗管中稳定流动时，细管的两端必须维持一定的台阶。两种特殊情况：8、2、泊叶规律，不可压缩的牛顿流体在水平等粗圆管中稳定流动时，雷诺数少，流动形态是层流. 为了保持液体的稳定流动，管子的两端必须保持一定的压力差。 1、泊肃叶规律、实验证明，在水平均匀的细圆管内形成层流黏性流，其体积流量和管道两端的压力差成正比。 即，以管半径、流体黏性系数、管长度、压力差、9、2 .定律的导出、(1)速度分布、与管同轴、半径r、长度l的圆柱行流体要素为研究对象，其受到的压力差对流体要素侧面受到的黏滞力的大小、应该有

5、的、1.0、即两侧进行积分1.1、(2)产水量在管中取与管同轴、内径r、厚度dr的管状流层，该流层的横截面积、通过该流层的横截面的产水量、通过管的横截面整体的产水量、1.2、或，其中，流阻力、其数值由管的长度、内径、流体黏性系数决定。 例3-3，成人主动脉的半径约为1.310-2 m，一定距离0.2 m以内的流阻Rf和压力降p是多少？血流量为1.0010-4 m3/s，=3.010-3 Pas。 解：1.3、3、斯托克斯定律、1、斯托克斯定律在固体在黏性流中运动时受到黏性阻力的作用。 物体的运动速度小时，其接受的黏性阻力可以写成比例系数k由物体的形状决定。 关于球体，半径r的话k=6，斯托克斯

6、定律，1.4， 精加工速度(沉降速度)是半径r、密度、密度、密度，以及精加工速度的最大值，以及精加工速度的最小值。 1.6、3.5血液在循环系统中流动，一、血液的组成与特性，一、组成，血液不是牛顿流体，黏性系数不一定。 1.7、2、特性、屈服应力：只有在剪切应力超过某一数值后才发生流动，低于该数值时不发生流动。 引起流体流动的最低剪应力值称为屈服应力或诱发应力。 有黏弹性，有触变性，有1.8、2、心脏作用，整个循环系统由体循环和肺循环两部分组成。 计算心脏功有两种方法：心脏功等于左、右两心室功之和。 心脏的工作等于血液流过心脏前后的能量变化。 进入心脏时血流速度和血压很小，看上去为零，血液进入

7、心脏时高度的变化可以忽略，可以：可以：同：2.0 :所以测量大动脉血压和血液流速，可以求出心脏的工作量，可以知道心功能的情况。 PL表示血液离开左心室时的平均压力(即主动脉平均血压)，PR表示肺动脉平均血压。 血液在血管中的流动几乎是连续的。 2脉波：传播速率约810 m/s，与血液流速不同。 截面积s是同种血管的总截面积。 流速v是断面上的平均流速。 说明：2.2、4、血流过程中的血压分布、血压是血管内血液对管壁的侧压。1压缩舒张压血压，2平均动脉压：心动周期中动脉血压的平均值。 注意：平均动脉压不是收缩压力和舒张压的平均值，通常是在舒张压上加上1/3脉动压力来进行估计的。 游手好闲，游手好闲，游手好闲，游手好闲，游手好闲，游手好闲，游手好闲，游手好闲，游手好闲，游手好闲，游手好闲，