de fluid newtonian și non-newtonian - studopediya
lichide Newtoniene - în aceste lichide vâscozitate este independentă de gradientul de viteză. Ei se supun ecuația Newton (apă, soluții apoase, compuși organici cu greutate moleculară mică # 8209; alcool etilic, acetonă).
fluid non-newtonian - un fluid pentru care vâscozitatea depinde de regimul de curgere și gradientul vitezei. Această greutate moleculară mare compus organic, suspensii, emulsii. Aceste lichide constau din molecule mari și complexe, care pot forma structuri tridimensionale. Acest tip de vâscozitate este mult mai mare decât cea a fluidelor newtoniene. Aici munca este cheltuit nu numai pentru a depăși forțele de frecare între straturi, dar, de asemenea, distrugerea formațiunilor structurale.
sânge integral (elemente tulbureală în soluția de proteină - plasmă) este un fluid non-newtonian. vâscozității sale este mai mare, mai lent se execută. Acest lucru se datorează în principal agregarea celulelor roșii din sânge (Fig. 24). Fixe de celule roșii din sânge formează o așa-numită „rulourilor“. Cu fluxul rapid al agregatelor eritrocitare din sânge dezintegra și vâscozitatea scade.
a) curgere laminară. fluxul de sânge în arterele normale este laminar, adică, ordonat.
Luați în considerare curgere laminară a fluidelor Newtoniene într-un tub cu raza R și lungimea L (fig. 25).
Pentru a menține un regim de curgere necesară presiune constantă diferențială (P1 -P2). Izolați strat cilindric cu raza r. Fluxul de fluid în aceasta este inhibată de către o forță de frecare proporțională cu vâscozitatea și suprafața laterală. precum și gradientul vitezei; (Cm. 18.1). forța de frecare poate fi găsit de presiune diferențială:
Am echivala partea dreaptă a expresiilor pentru FTR și pentru a separa variabilele:
Integrarea acestei expresii
Inversați limitele de integrare.
Obținem următoarea expresie pentru rata:
Această expresie arată că viteza de linia mediană a peretelui țevii variază parabolic (Fig. 26).
Fig. 26. Ratele straturilor de fluid prin tubul distribuite
parabole. Particule forța F,
care o împinge spre centrul tubului
viteză redusă în apropierea peretelui înseamnă că presiunea este ridicată, în conformitate cu ecuația Bernoulli, în centrul tubului este minimă. În acest sens, particule (de exemplu, celule de sânge) va experimenta o forță împingându-le spre centrul tubului. Din același motiv, celulele sanguine se acumulează de-a lungul axei de curgere, iar plasma (vâscozitate redusă) - la periferia sa. Grosimea Plasma de 0,004-0,04 mm. Eritrocite în acest strat, practic, nu se încadrează. Plasma acționează ca un lubrifiant, în care rezistența la înaintare a eritrocitelor este redusă. Mai subțire vasului, scăderea mai accentuată a rezistenței.
b) Curgerea turbulentă - un, flux haotic foarte neregulat, dezordonat. elemente de fluid face calea de mișcare dificilă, care duce la amestecare. În eritrocitele de curgere turbulentă, care în mod obișnuit sunt orientate cu axa lor lungă în direcția de curgere, sunt reorientate și aranjate aleator. Într-o asemenea mișcare, schimbarea de presiune locală cauzează mișcarea oscilatorie a lichidului, care este însoțită de zgomot. miscarea turbulenta duce la muncă suplimentară inima. zgomot turbulență poate fi folosit pentru diagnosticarea bolii. Zgomotul se aude, de exemplu, artera brahială în măsurarea tensiunii arteriale.