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人体内的流体力学,知乎?

10月前浏览325

细菌和变形虫利用纤毛在很小的雷诺数下流动,鲸鱼利用尾鳍处的漩涡分离运

动,雷诺数高达100000000


心脏每分钟泵送5升左右血液进入循环系统,当你处于紧张状态的时候,高达

20-30升每分钟


男人的血液容量平均5,女人为4


87%的血液存留在体循环的血管中,9%存在肺循环,7%存留在心脏;


动脉中的雷诺数为100-数千,按照平均速度计算,主动脉的雷诺数3400

大动脉500小动脉0.7毛细血管0.002


较小的动脉中由于心脏的搏动会出现周期性层流,较大的动脉则是周期性转戾

流动


心脏流出来的血流划分成多大30个分支


沿动脉横截面上的速度分布几乎是均匀的,速度变化只在管壁的边界层才有,

只占动脉半径的10%;


血浆中90%是牛顿流体(水),血液则是非牛顿流体


气管中的空气流动雷诺数800左右,在深呼吸时候,气管中会出现湍流


肺泡的总表面积100平方米,气流速度几乎为0,因此,气体交换是通过

扩散而不是对流完成;


正常呼吸的时候,空气的交换量是每分钟10升,深呼吸情况下,交换量可达

100升每分钟;


心脏中的流体计算使用的是不可压缩NS方程,其中动量方程需要添加心脏内壁

作用在流体上的里的张量,并且血液为一种非牛顿流体,使用卡森方程模化


在动脉狭窄的情况下,会在这个狭小的截面背后出现流动分离


最后


牛顿流体做脉动型管内流动的NS方程有一个精确

解,是的精确解

来源:WELSIM
湍流通用WELSIM
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首次发布时间:2023-06-24
最近编辑:10月前
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一枚搞仿真的老员工
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