6. Ламинарное и турбулентное течение.

Число Рейнольдса.

Когда жидкость течёт в трубе, то можно заметить такую закономерность: когда скорость жидкости мала, то её течение – плавное и скорость течения по мере удаления от оси трубы изменяется по параболическому закону. Такое течение называется ламинарным.

Турбулентное течение

Когда же скорость движения жидкости станет выше определённого значения, в потоке жидкости появляются завихрения и порядок перемещения слоёв нарушается. Такое течение называется турбулентным (от слова турбо- обозначает вихрь) .

Турбулентное движение жидкости создаёт шум, тогда как ламинарное движение – бесшумно.

Критерием перехода от ламинарного движения к турбулентному служит число Рейнольдса

Re = vD/

Если Re > Reкр - то движение жидкости становится турбулентным .

Для гладких цилиндрических труб Reкр =2300.

Число Рейнольдса ещё можно записать в следующем виде:

Re = vD/

Здесь  - кинематическая вязкость м²\с. В системе СГС единицей кинематической вязкости является стокс. 1ст = 10^-4 м²\с.

Чем шире труба – тем на меньшей скорости возникает турбулентность

Мы часто в жизни замечаем турбулентность в движении жидкости. Журчание ручья, шипение воды в водопроводной трубе - это признак того, что имеет место турбулентность. Турбулентность может также проявляться при движении газов.

8. Реологические свойства крови

Кровь представляет собой жидкость сложного состава. В ней присутствуют форменные элементы: эритроциты, лейкоциты и др. Поэтому кровь является неньютоновской жидкостью. По сосудам кровь движется ламинарно, турбулентность наблюдается только при прохождении крови через сердечные клапаны, а также вблизи склеротических бляшек. Для того, чтобы измерить кровяное давление, можно применить как прямой, так и косвенный метод измерения давления. При прямом методе протыкается артерия, кровь по каналу иглы поступает в манометр и отклоняет его стрелку. Стрелка манометра при этом совершает колебания в такт с работой сердца. При этом фиксируются максимальное и миномальное значения давления крови. Но данный метод неприемлем для измерения давления крови у людей, так как требует прямого проникновения в артерию. Нашим учёным Н.С.Коротковым предложен бескровный метод измерения давления крови. При этом используется закон Паскаля, согласно которому жидкости и газы передают давление во все стороны одинаково. На руку больного накладывают манжету, в которую накачивают воздух, пока манжета не пережмёт артерию полностью и кровь не будет проходить. После этого воздух из манжеты начинают спускать и как только давление воздуха станет равным максимальному значению давления крови, кровь начинает пробиваться через пережатую артерию и кровь движется через пережатую артерию турбулентно, издавая при этом звуки (тоны Короткова). Как только давление воздуха в манжете достигнет значения минимального значения давления, тоны Короткова перестанут прослушиваться, так как турбулентность в движении крови прекращается и становится снова ламинарным. Давление, при котором начинаются прослушиваться тоны Короткова, называется верхним или систолическим (psys), а давление, при котором исчезает турбулентность и тоны перестают прослушиваться, называется нижним или диастолическим (pdia). Этот метод оказался настолько удачным, что вот уже в течение многих десятилетий продолжает применяться на практике. Однако в настоящее время на вооружение врачей поступили электронные приборы для измерения кровяного давления (тонометры), которые сами накачивают воздух в манжету, сами спускают давление, сами фиксируют систолическое и диастолическое давление. Кроме того, они показывают частоту пульса в числе ударов в минуту, отмечая при этом нарушения ритма сердца. Однако принцип работы этих приборов остался тем же самым.

t

При ламинарном движении крови по сосудам её форменные элементы движутся следующим образом. Эритроциты, как более тяжёлые частицы, ближе к оси сосуда, чтобы быстрее быть доставленными к нужному органу.

Лейкоциты, как более лёгкие частицы, движутся ближе к краю При повреждении сосуда лейкоциты первыми встретят инфекцию и её уничтожат.