伯努利方程的應(yīng)用已讀

伯努利方程的應(yīng)用小組成員：王旗齊、王慶濤、鄧國(guó)斌、廖悅張玉璽、李明星、王聰、于蘭、陳曉倩.伯努利應(yīng)用-冷涼作用把氣體作為理想流體用于水平流管中.對(duì)于理想氣體，其壓強(qiáng)公式如下：從上式看出，氣體的流速越大，溫度越低。當(dāng)氣流的速度達(dá)到一定值時(shí)，流管內(nèi)的氣體的溫度就會(huì)降低到冰點(diǎn)。天然氣輸氣管產(chǎn)生的可燃冰就是例證。伯努利方程:對(duì)于水平管:水平管中流動(dòng)氣體的溫度和流速有何關(guān)系？？人不能離高速行駛的火車(chē)太近?。。伤掖荒芸康锰旭偅。?！汽車(chē)駛過(guò)，落葉飛舞?。。〔匠痰膶?shí)例問(wèn)：在行駛的列車(chē)傍邊，人會(huì)受到多大的力？？？列車(chē)疾馳所致的高速氣流的流線(xiàn)分布比較復(fù)雜，如圖所示，大致可劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3個(gè)區(qū)域：Ⅰ區(qū)——車(chē)后的尾隨氣流區(qū);Ⅱ區(qū)——與車(chē)同行的高速氣流區(qū);Ⅲ區(qū)——為鐵軌旁側(cè)的靜態(tài)大氣區(qū).伯努利應(yīng)用-列車(chē)提速的隱患A1點(diǎn)離車(chē)尾距離足夠遠(yuǎn)，遠(yuǎn)到該點(diǎn)處流速V1近似為零，則該點(diǎn)壓強(qiáng)P1就為大氣壓強(qiáng)P0，即V1≈0P1≈P0.A3則為Ⅲ區(qū)中貼近Ⅱ區(qū)的一點(diǎn),該點(diǎn)處的流速V3和壓強(qiáng)P3與A1點(diǎn)處的流速和壓強(qiáng)相同，即V3≈0，P3≈P0.12兩點(diǎn)簡(jiǎn)化水平方向(A1→A2):垂直方向(A3→A2):列車(chē)駛過(guò)，就會(huì)在壓強(qiáng)為P0的點(diǎn)A3與點(diǎn)A2之間出現(xiàn)一壓強(qiáng)差△P:這就是說(shuō)，由于A2點(diǎn)處的空氣流速由原靜態(tài)0增加到列車(chē)時(shí)速V2，則該處的壓強(qiáng)就由原靜態(tài)P0減小為P0-1/2ρV22,減小量為1/2ρV22.其中空氣密度:ρ=1.29kg/m3列車(chē)速率:V=200Km/h=55.5m/s設(shè)某人身高1.70m,平均寬0.2m,則該人截面積為:該壓強(qiáng)差施加于截面積ΔS上的推力：相當(dāng)于質(zhì)量為69kg的人所受的重力，只不過(guò)其方向不是垂直向下，而是由Ⅲ區(qū)指向Ⅱ區(qū)。即Ⅱ區(qū)因列車(chē)的馳過(guò)，壓強(qiáng)由原來(lái)的101kPa降低為99313Pa,減少了19868Pa.如果列車(chē)速度為300Km/h,則人所受的推力為1523N,即為155kg的人所受的重力.這種增加流體流速，降低該處壓強(qiáng)，使該處對(duì)周?chē)邏簠^(qū)氣體或液體產(chǎn)生的吸入作用，稱(chēng)為卷吸作用或空吸作用.例如新建的渝懷鐵路,在2006年開(kāi)始通車(chē)的頭一周內(nèi),僅在重慶市渝北區(qū)的魚(yú)嘴隧道口,幾乎每天都有一個(gè)等候過(guò)路的行人,因受疾馳列車(chē)卷吸而被撞擊碾裂不幸死亡.因此，不要太靠近高速行駛的列車(chē)，尤其是高鐵.隱患伯努利在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用大家可知道伯努利以前是個(gè)醫(yī)生？？伯努利曾經(jīng)是個(gè)醫(yī)生。由于職業(yè)需求，他開(kāi)始關(guān)心人類(lèi)的呼吸和血液循環(huán)問(wèn)題。

由于深受哈維血液循環(huán)的影響，在他的流體力學(xué)研究過(guò)程中，在管道流動(dòng)的研究中就很自然的引用血液的流速和血壓的關(guān)系的例子來(lái)研究問(wèn)題。

而且他還設(shè)計(jì)出了量血壓的儀器，他的研究貢獻(xiàn)為以后的水銀血壓計(jì)的發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ)。伯努利方程是在液體不可壓縮、沒(méi)有粘滯性,做穩(wěn)定流動(dòng)這三個(gè)條件下導(dǎo)出的。人體的正常血液循環(huán)是屬于穩(wěn)恒的.血液是漂著質(zhì)點(diǎn)的液體,在內(nèi)徑小于0.5mm的血管中，粘度是變化的，但在內(nèi)徑比紅血球大得多的血管中,血液的特征仍是牛頓液體，在較大的動(dòng)脈和靜脈中，可認(rèn)為血液是均勻的.從粘滯性來(lái)說(shuō),血液、血清、血漿和37℃水的粘性具有同一數(shù)量級(jí),(水:0.69×10-2;血液:2.5～3.5×10-2;血清:0.9～1.2×10-2;血漿:1.0～1.4×10-2)因此,用伯努力方程來(lái)分析血液在血管中的流向是很接近事實(shí)的。伯努利在人體中分析血液流動(dòng)合理嗎？？？伯努利應(yīng)用-血壓下面讓我們用伯努利方程中的“重力項(xiàng)”解釋一下血壓:當(dāng)人體平臥時(shí),各處大動(dòng)脈的血壓平均值約為1000mHg,大靜脈的血壓平均值約為5mmHg。

然而,當(dāng)人體直立時(shí),伯努利方程中的重力項(xiàng)就變得重要了。以一身高為1.8米的人為例,腳大約在心臟下1.2m處,因此,腳處血壓將比心臟附近的動(dòng)脈血壓約高出90mmHg,即：ρgh=(1050kg/m3)×9.8×1.2m=90mmHg.

同樣道理,由于腦血管位置比心臟高出約0.4m故腦動(dòng)脈血壓會(huì)大約降低30mmHg。伯努利應(yīng)用-血壓通過(guò)計(jì)算可知，身體各部位距心臟水平高度每升高1.3cm,則升高部位的血壓將降低0.13kPa（1mmHg）。臨床全麻手術(shù)過(guò)程中，為了使手術(shù)區(qū)域局部的脈壓降低，減小出血，將盡量使手術(shù)部位高于心臟。測(cè)血壓時(shí)，為避免體位對(duì)血壓的影響，一般選定心臟為零勢(shì)能參考點(diǎn)，人取坐位測(cè)定肱動(dòng)脈處的動(dòng)脈血壓。如果將手臂抬高，測(cè)得的血壓就偏低；如果低于心臟，測(cè)得的血壓就偏高。，上述觀(guān)點(diǎn)在醫(yī)學(xué)臨床中的應(yīng)有哪些？？？

當(dāng)動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化時(shí),動(dòng)脈的內(nèi)膜沉積了斑塊樣的脂類(lèi)物質(zhì),顯然,血管內(nèi)橫截面積大大減少了.

由伯努利原理可知,當(dāng)血液流過(guò)正常血管時(shí),流速快,壓力小;流過(guò)附近有硬化血管時(shí),流速小,壓力大.

這樣兩處產(chǎn)生一個(gè)壓力差即伯努利力,它將能導(dǎo)致斑塊脫落.

若脫落后,可導(dǎo)致動(dòng)脈阻塞;若發(fā)生在腦血管即會(huì)造成偏癱;發(fā)生在冠狀血管即為心肌梗塞突發(fā)。伯努利應(yīng)用-血管堵塞伯努利應(yīng)用-心臟做功計(jì)算左心室右心房組織體循環(huán)右心室左心房組織肺循環(huán)根據(jù)能量守恒原理，在這一閉合系統(tǒng)中，心臟收縮所做的功應(yīng)該等于血液從心臟射出，最后又流回心臟這一過(guò)程中克服摩擦力所做的功.由于體循環(huán)和肺循環(huán)是同時(shí)進(jìn)行的，所以心臟所做的功應(yīng)該是左心室和右心室射出單位體積血液所做功之和.即體循環(huán)和肺循環(huán)之和！?。⌒呐K所做的功怎么算？？？PL—血液離開(kāi)左心室時(shí)的平均壓強(qiáng);VL—左心室時(shí)射血速度;ρ—血液的密度;WL—左心室射出單位體積血液所做的功;:血液回到右心房速度約為零;:右心房的血壓約為零;:左心室和右心房的高度差忽略不計(jì);左心室右心房組織體循環(huán)PL、VLPR'、VR'WLPR—肺動(dòng)脈的平均血壓，肺動(dòng)脈的平均血壓約為主動(dòng)脈血壓的1/6，既PR=1/6PL:右心室和左心房的高度差忽略不計(jì);:右心室和左心房的射血速度相等;:血液回到左心房速度約為零;:左心房的血壓約為零;右心室左心房肺組織肺循環(huán)PR、VRPL'、VL'WR例如，某人的主動(dòng)脈平均血壓為13.3kPa，主動(dòng)