搜索人體內(nèi)的流體力學(xué)，知乎？
2017-02-24 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
細(xì)菌和變形蟲利用纖毛在很小的雷諾數(shù)下流動(dòng),鯨魚利用尾鰭處的漩渦分離運(yùn)動(dòng),雷諾數(shù)高達(dá)100000000;
心臟每分鐘泵送5升左右血液進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),當(dāng)你處于緊張狀態(tài)的時(shí)候,高達(dá)20-30升每分鐘;
男人的血液容量平均5升,女人為4升;
87%的血液存留在體循環(huán)的血管中,9%存在肺循環(huán),7%存留在心臟;
動(dòng)脈中的雷諾數(shù)為100-數(shù)千,按照平均速度計(jì)算,主動(dòng)脈的雷諾數(shù)為3400,大動(dòng)脈為500,小動(dòng)脈為0.7,毛細(xì)血管為0.002;
較小的動(dòng)脈中由于心臟的搏動(dòng)會(huì)出現(xiàn)周期性層流,較大的動(dòng)脈則是周期性轉(zhuǎn)戾流動(dòng);
心臟流出來(lái)的血流劃分成多大30個(gè)分支;
沿動(dòng)脈橫截面上的速度分布幾乎是均勻的,速度變化只在管壁的邊界層才有,只占動(dòng)脈半徑的10%;
血漿中90%是牛頓流體(水),血液則是非牛頓流體;
氣管中的空氣流動(dòng)雷諾數(shù)為800左右,在深呼吸時(shí)候,氣管中會(huì)出現(xiàn)湍流;
肺泡的總表面積達(dá)100平方米,氣流速度幾乎為0,因此,氣體交換是通過擴(kuò)散而不是對(duì)流完成;
正常呼吸的時(shí)候,空氣的交換量是每分鐘10升,深呼吸情況下,交換量可達(dá)100升每分鐘;
心臟中的流體計(jì)算使用的是不可壓縮NS方程,其中動(dòng)量方程需要添加心臟內(nèi)壁作用在流體上的里的張量,并且血液為一種非牛頓流體,使用卡森方程模化;
在動(dòng)脈狹窄的情況下,會(huì)在這個(gè)狹小的截面背后出現(xiàn)流動(dòng)分離;
最后
牛頓流體做脈動(dòng)型管內(nèi)流動(dòng)的NS方程有一個(gè)精確解,是的精確解!
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