医学物理学流体的运动
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第二章 流体的运动Part1理想流体的稳定流动1.理想流体:②黏滞性:液体内部各层之间作相对运动时产生的内摩擦现象。
①流体:液体(血液循环)气体(呼吸过程)一、理想流体的稳定流动无固定形状,容易流动。
③理想流体:绝对不可以压缩的、完全没有黏滞性的流体。
2.稳定流动①流场:流体经过的每一点(位置)在任一时刻都有各自的速度v(x,y,z,t) ,即是空间坐标和时间的函数,它们组成一个流体速度矢量场。
②流线:在流场中引入流线描述某一瞬间流体粒子的速度在空间的分布情况。
C •方向:切线BA•流线是假想的曲线,任意两条流线不相交;•不同时刻,流线的形状和分布可以改变。
③稳定流动:又称定常流动稳定流动时,流线的分布不变。
流体中流线上各点的速度不随时间变化v (x,y,z );但同一流线上各点的流速可以不同。
CBAS 2v 2④流管:S 1v 1在稳定流动的流体中,每点都有确定的流速,因此流线是不可以相交的,流管内外的流体不能互相流动;即:流管内流体的质量守恒。
0∆→t时,通过横截面S 的流体可以看作一段柱体,体积为1.体积流量(流量)①定义:单位时间(即1秒钟)内通过流管内某一横截面的流体体积。
②流量表达式:Q Sv=二、连续性方程=∆V Sv t2.理想流体的连续性方程S 2v 2S 1v 11122∆=∆S v t S v tρρ在 时间内,流入 截面的流体质量必然等于流出 截面的流体质量(不可压缩)。
∆t1S 2S 1122∴=S v S v 12Q Q =或:①在理想流体作定常流动时,通过同一流管各截面的流量不变。
*连续性方程的实质是质量守恒。
推论:1221v S v SS vv1S1S2v2②管道有分支时,应有1122...=++Sv S v S v因此,血液从动脉管到毛细血管速度逐渐变慢,其主要原因毛细血管的总的截面积比动脉管大。
流体的运动5医用物理课件•流体运动基本概念与分类•流体静力学基础•流体动力学基础•血液流动特性及影响因素目•流体在医疗器械中应用实例•流体运动在医学诊断与治疗中应用录流体运动基本概念与分类流体定义及性质流体定义流体是指能够流动的物质,包括液体和气体。
在医用物理学中,流体运动的研究对于理解人体内的血液流动、药液输送等具有重要意义。
流体性质流体具有流动性、可压缩性和黏性等基本性质。
其中,流动性是指流体在外力作用下能够发生形变和流动;可压缩性是指流体在一定条件下可以被压缩;黏性是指流体在流动过程中,内部各部分之间因相对运动而产生的内摩擦力。
流体运动形式与特点流体运动形式流体运动包括层流和湍流两种基本形式。
层流是指流体在流动过程中,各层之间互不干扰,有序地向前流动;湍流则是指流体在流动过程中,各层之间相互干扰,形成混乱无序的流动状态。
流体运动特点流体运动具有连续性、动量守恒和能量守恒等基本特点。
连续性是指流体在流动过程中,其质量和动量始终保持连续不断;动量守恒是指流体在不受外力作用时,其总动量保持不变;能量守恒则是指流体在运动过程中,其总能量保持不变。
医用领域中流体应用血液流动01药液输送02医疗器械设计03流体运动研究意义揭示自然规律促进科技发展服务人类社会流体静力学基础静止流体中压强分布规律压强与深度关系垂直方向压强变化水平面压强相等液体深度与压强关系液体内部压强公式压强与液体密度、深度关系医用实例气体压强与高度关系大气压强与高度关系医用实例在医疗中,高原地区的气压较低,会影响人体的正常生理功能。
因此,高原病的治疗需要考虑气压因素,采取相应的措施来缓解症状。
医用设备中静力学应用血压计原理输液器原理血液透析机原理流体动力学基础伯努利方程及其应用伯努利方程定义描述流体在重力场中作稳态流动时,压能、位能和动能之间的转换关系。
伯努利方程应用解释飞机升力产生原理、分析心血管系统中血液流动特点等。
注意事项应用时需考虑流体不可压缩、流动过程无能量损失等条件。
医用物理学第二周流体运动一、教学内容本节课的教学内容选自医用物理学第二周流体运动部分。
具体章节包括流体的性质、流体静力学、流体动力学和流体波动。
其中,流体的性质主要介绍流体的定义、分类和常见流体的特点;流体静力学主要研究流体在静止状态下的压力、密度和重力的关系;流体动力学主要研究流体在运动状态下的速度、加速度和力的关系;流体波动主要介绍波的产生、传播和反射。
二、教学目标1. 了解流体的定义、分类和特点,掌握流体静力学、流体动力学和流体波动的基本概念。
2. 能够运用流体力学的知识解释生活中的流体现象。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和实践能力。
三、教学难点与重点重点:流体的性质、流体静力学、流体动力学和流体波动的基本概念。
难点:流体动力学和流体波动的计算。
四、教具与学具准备教具:多媒体教学设备、流体模型、实验器材。
学具:笔记本、笔、实验报告册。
五、教学过程1. 实践情景引入:观察生活中的流体现象,如水流动、风等,引导学生思考流体的特点和性质。
2. 讲解流体的定义、分类和特点:通过多媒体教学设备展示流体的图片,讲解流体的定义、分类和特点。
3. 讲解流体静力学:通过实验演示流体在静止状态下的压力、密度和重力的关系,引导学生理解流体静力学的概念。
4. 讲解流体动力学:通过实验演示流体在运动状态下的速度、加速度和力的关系,引导学生理解流体动力学的概念。
5. 讲解流体波动:通过实验演示波的产生、传播和反射,引导学生理解流体波动的概念。
6. 例题讲解:选取具有代表性的例题,讲解流体运动的相关计算方法。
7. 随堂练习:让学生运用所学知识,解答相关的练习题。
六、板书设计板书内容:流体运动的基本概念和计算方法。
七、作业设计作业题目:1. 简述流体的定义、分类和特点。
2. 解释流体静力学、流体动力学和流体波动的概念。
3. 计算流体运动的相关问题。
答案:1. 流体是物质的一种状态,分为液体和气体,具有流动性、连续性和可压缩性等特点。