人体内的流体力学，知乎？

2017-02-24 by:CAE仿真在线来源:互联网

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升,女人为4升;

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,主动脉的雷诺数为3400,大动脉为500,小动脉为0.7,毛细血管为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为800左右,在深呼吸时候,气管中会出现湍流;

肺泡的总表面积达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!

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