Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
ЛЕКЦИЯ № 5 (ф) Тема: Биомеханика. Процессы переноса в биологических системах
Содержание
- 1. ЛЕКЦИЯ № 5 (ф) Тема: Биомеханика. Процессы переноса в биологических системах
- 2. План лекции: Внутреннее трение (вязкость).
- 3. БИОМЕХАНИКА - раздел биофизики, в котором
- 4. ГЕМОДИНАМИКА - область биомеханики, в
- 5. Необходимо помнить следующее: а) при изучении жидкостей
- 6. ВЯЗКОСТЬ (внутреннее трение) -- явление при течении
- 7. Рис. 1
- 8. УРАВНЕНИЕ НЬЮТОНА -Fтр = η •
- 9. ЕДИНИЦА ВЯЗКОСТИ: СИ: 1 паскаль-секунда (Па •
- 10. НЬЮТОНОВСКИЕ ЖИДКОСТИ:жидкости, вязкость которых не за-висит от
- 11. НЕНЬЮТОНОВСКИЕ ЖИДКОСТИ:жидкости, вязкость которых зави-сит от градиента
- 12. КРОВЬ:в сосудах диаметром более 100 мкм и
- 13. ЭРИТРОЦИТЫ:способность их к деформациипри низких скоростях сдвига
- 14. КРУПНЫЕ СОСУДЫ:dсос > d агр , d сос >> dэритр
- 15. МЕЛКИЕ СОСУДЫ:dсос = dагр , dсос =(5-20) dэритр
- 16. МИКРОСОСУДЫ:dсос < dэритр
- 17. Рис.2
- 18. УРАВНЕНИЕ ПУАЗЕЙЛЯ: Q =
- 19. Для труб с переменным сечением: Q
- 20. АНАЛОГИЯ:Закон Ома Формула Пуазейля
- 21. Последовательное и параллельное соединение сосудов:
- 22. Два характера течения жидкости: ламинарное (слоистое, установив-
- 23. ЧИСЛО РЕЙНОЛЬДСА:
- 24. Если число Рейнольдса больше некоторого критического
- 25. Физический смысл числа Рейнольдса:а) когда Re
- 26. б) когда Re>>1, напротив, преоблада-ют инерционные силы,
- 27. Средние числа Рейнольдса:Аорта
- 28. Капилляры
- 29. Труба (сосуд) переменного сечения:
- 30. УРАВНЕНИЕ НЕРАЗРЫВНОСТИ СТРУИ:
- 31. УРАВНЕНИЕ НЕРАЗРЫВНОСТИ СТРУИ:ρυЅ = const, т.е. масса
- 32. УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛЛИ:ρgh + p + ρυ²/2 =
- 33. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ:1. Капиллярный метод основан на
- 34. Вискозиметр Оствальда
- 35. Вискозиметр Гесса
- 36. Для вискозиметра Гесса:
- 37. 2.Метод падающего шарика используется в вискозиметрах, основанных
- 38. Вискозиметр на законе Стокса
- 39. 3. Ротационные вискозиметры - в которых жидкость
- 40. или по моменту силы, действующему на неподвижный цилиндр, при заданной угловой скорости вращения ротора.
- 41. Скачать презентанцию
План лекции: Внутреннее трение (вязкость). Уравнение НьютонаЛаминарное и турбулентное тече-ния. Число Рейнольдса. Формула Пуазейля.Уравнение Бернулли 3. Методы определения вязкости крови
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2
План лекции:
Внутреннее трение (вязкость). Уравнение Ньютона
Ламинарное и турбулентное тече-ния. Число
Рейнольдса. Формула Пуазейля.Уравнение Бернулли
3. Методы определения вязкости крови
Слайд 3БИОМЕХАНИКА -
раздел биофизики, в котором рассматриваются механические свойства
живых тканей и органов, а также механические явления, происходящие
как с целым организмом, так и с отдельными его органами.
Слайд 4ГЕМОДИНАМИКА -
область биомеханики, в которой исследуется
движение крови по сосудистой системе. Физической основой гемодинамики является гидродинамика.
Слайд 5Необходимо помнить следующее:
а) при изучении жидкостей в покое нет необходимости
различать реальные и идеальные жидкости. Их свойства однотипны;
б) при изучении
движущихся жидкостей необходимо дополнительно учитывать силы трения, возникающие в реальных жидкостях, т.е. их вязкость.
Слайд 6ВЯЗКОСТЬ (внутреннее трение) -
- явление при течении реальной жидкости, когда
отдельные слои ее воздействуют друг на друга с силами, касательными
к слоям.
Слайд 8УРАВНЕНИЕ НЬЮТОНА -
Fтр = η •
• S , где
dυ/dx - градиент скорости (скорость
сдвига) η - коэффициент пропорциональ-ности , называемый коэффициентом внутреннего трения, или вязкостью
S - площадь соприкосновения слоев
Слайд 10НЬЮТОНОВСКИЕ ЖИДКОСТИ:
жидкости, вязкость которых не за-висит от градиента скорости (вяз-кость
постоянна).
Такие жидкости подчиняются урав-нению Ньютона ( вода, глицерин, воздух, ртуть
и т.д.)
Слайд 11НЕНЬЮТОНОВСКИЕ ЖИДКОСТИ:
жидкости, вязкость которых зави-сит от градиента скорости (вязкость не
постоянная).
Такие жидкости не подчиняются уравнению Ньютона (эмульсии, суспензии, пены)
Кровь-неньютоновская жидкость,ее
вязкость 0.004 Па•с (4 мПа•с)
Слайд 12КРОВЬ:
в сосудах диаметром более 100 мкм и при скорости сдвига
выше 100 1/с кровь ведет себя как ньютоновская жидкость
в сосудах
диаметром менее 100 мкм и при скорости сдвига ниже 100 1/с кровь ведет себя как неньютонов-ская жидкость
Слайд 13ЭРИТРОЦИТЫ:
способность их к деформации
при низких скоростях сдвига обра-зуют агрегаты в
виде монетных столбиков
при патологических процессах увеличивается жесткость их стенок
Слайд 18УРАВНЕНИЕ ПУАЗЕЙЛЯ:
Q =
, где
R – радиус трубы (сосуда)
η - вязкость жидкости (крови)
(p1- p2) – перепад давлений на концах трубы (сосуда)
l - длина трубы (сосуда)
Слайд 20АНАЛОГИЯ:
Закон Ома Формула Пуазейля
I = U/R
Q = π R4/8 η
· ( p1- p2 )/ l или Q = ( p1- p2 )/ ХU p1- p2
I Q
R Х = 8 η l /( π R4)
Слайд 22Два характера течения жидкости:
ламинарное (слоистое, установив- шееся, стационарное)
турбулентное ( вихревое, неустано-вившееся, нестационарное). Характер течения жидкости по тру-бе
зависит от свойств жидкости, ско-рости ее течения, размеров трубы и определяется числом Рейнольдса
Слайд 23ЧИСЛО РЕЙНОЛЬДСА:
,
гдеρж – плотность жидкости (крови)
υ - скорость жидкости (крови)
D – диаметр трубы (сосуда)
η – вязкость жидкости (сосуда)
Слайд 24 Если число Рейнольдса больше некоторого критического (Rе>Rе кр), то
движение жидкости турбулент-ное.
Если число Рейнольдса меньше критического ( Rе
кр ), то течение ламинарное.
Слайд 25Физический смысл числа Рейнольдса:
а) когда Re
вязкие силы преобладают, а инерционные пренебрежимо малы. Например, на уровне
микрососудов (сосуды диаметром порядка 100 мкм и менее) типичные числа Рейноль-дса меньше единицы и течение можно рассматривать как чисто вязкое;
Слайд 26б) когда Re>>1, напротив, преоблада-ют инерционные силы, а вязкость (во
всех областях, кроме погранич-ных) лишь незначительно изменяет характер течения. Например,
для крови в крупных артериях, в венах.
Слайд 27Средние числа Рейнольдса:
Аорта
1200 – 5800
Большие
артерии 1000 – 100Малые
артерии,
артериолы 10 – 0.01
Слайд 28Капилляры 0.001 –
0.003
Венулы,
малые вены
0.01 – 1 Большие вены 100 – 600
Полые вены 600 – 1000
Слайд 30УРАВНЕНИЕ НЕРАЗРЫВНОСТИ СТРУИ:
- масса жидкости, про-шедшая за время
через некоторое сечение, равна масса жидкости, прошедшая через второе сечение за это же время, , где ρ1 и ρ2 - плотности жидкости в 1-м и во 2-м сечениях соответственно.
Слайд 31УРАВНЕНИЕ НЕРАЗРЫВНОСТИ СТРУИ:
ρυЅ = const,
т.е. масса жидкости, протекающей ежесекундно
через сечение Ѕ сохраняется
Для несжимаемых жидкостей(ρ1 = ρ2 = ρ)
: υ Ѕ =const или Q =const, т.к. Q = υ Ѕ, т.е. скорость движения жидкой струи обратно пропорци-ональна ее поперечному сечению.
Слайд 32УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛЛИ:
ρgh + p + ρυ²/2 = const ,
где
ρgh - гидростатическое давление (или удельная потенциальная энергия сил
тяжести жидкости);p - статическое давление (или удельная потенциальная энергия сил давления);
ρυ²/2 - динамическое давление (или удельная кинетическая энергия).
Слайд 33МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ:
1. Капиллярный метод основан на формуле Пуазейля и
заключается в измерении времени протекания че-рез капилляр жидкости известной массы
под действием силы тяжести при определенном перепаде давлений.
Слайд 372.Метод падающего шарика используется в вискозиметрах, основанных на законе Стокса.
Измеряя скорость равномерного падения шарика, можно найти вязкость данной жидкости.
Слайд 393. Ротационные вискозиметры -
в которых жидкость находится в зазоре
между двумя соосными тела-ми, например цилиндрами. Один из цилиндров (ротор)
вращается, дру-гой неподвижен. Вязкость измеряет-ся по угловой скорости ротора, соз-дающего определенный момент силы на неподвижном цилиндре,
Слайд 40 или по моменту силы, действующему на неподвижный цилиндр,
при заданной угловой скорости вращения ротора.
