泊肅葉定律英文解釋翻譯、泊肅葉定律的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Poiseuille law
分詞翻譯:
泊的英語翻譯:
berth; lake; moor
【化】 poise
【醫】 poise
肅的英語翻譯:
respectful; solemn
葉的英語翻譯:
leaf; foliage; frondage; part of a historical period
【醫】 foil; Fol.; folia; folium; frond; leaf; lobe; lobi; lobus; petalo-
phyllo-
定律的英語翻譯:
law
【化】 law
【醫】 law
專業解析
泊肅葉定律(Poiseuille's Law)是描述粘性流體在水平圓管中做層流運動時體積流量與壓力梯度關系的流體力學公式。該定律由法國醫生讓·路易·馬裡·泊肅葉于1840年通過實驗發現,其數學表達式為:
$$
Q = frac{pi r Delta P}{8 eta L}
$$
式中:
- Q 為體積流量(單位:m³/s)
- r 為圓管半徑(單位:m)
- ΔP 為管段兩端的壓力差(單位:Pa)
- η 為流體動力粘度(單位:Pa·s)
- L 為管段長度(單位:m)
關鍵特性與應用
- 流量與半徑的高次方關系:流量與管道半徑的四次方成正比,表明微小半徑變化會顯著影響流量。這一特性在微流體裝置(如生物芯片)設計中至關重要。
- 粘度依賴性:流量與流體粘度成反比,解釋了高粘度液體(如血液、油類)在管道中流動阻力較大的現象。
- 醫學應用:該定律被廣泛用于血液循環研究,例如分析血管狹窄對血壓的影響。
權威參考文獻
- 經典教材:Bird, R.B. 等學者在《Transport Phenomena》中詳細推導了該定律的適用範圍(適用于雷諾數<2100的層流)。
- 工程手冊:《Perry's Chemical Engineers' Handbook》将其列為牛頓流體輸送計算的核心公式。
: Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N. Transport Phenomena. 2nd ed. Wiley, 2001.
: Perry R.H., Green D.W. Perry's Chemical Engineers' Handbook. 8th ed. McGraw-Hill, 2007.
網絡擴展解釋
泊肅葉定律(又稱哈根-泊肅葉定律)是流體力學中描述不可壓縮牛頓流體在水平圓管中作層流運動時流量與相關參數關系的核心定律。以下是其詳細解釋:
1.定義與公式
泊肅葉定律的數學表達式為:
$$
Q = frac{pi r Delta P}{8 eta L}
$$
其中:
- ( Q ) 為體積流量;
- ( Delta P ) 為管道兩端的壓力差;
- ( r ) 為管道半徑;
- ( eta ) 為流體粘度系數;
- ( L ) 為管道長度。
流阻 ( R ) 的表達式為:
$$
R = frac{8 eta L}{pi r}
$$
即流量 ( Q = Delta P / R )。
2.物理意義
- 流量與參數關系:流量與壓力差和管徑四次方成正比,與粘度和管長成反比。例如,管徑增大一倍,流量将增加16倍。
- 速度分布:圓管截面上的平均流速是最大流速的一半。
- 沿程水頭損失:與平均流速一次方成正比,公式為 ( h_f = frac{8 eta L}{rho g r} V )。
3.適用條件
- 流體為不可壓縮牛頓流體;
- 流動形态為層流(雷諾數較小);
- 管道為剛性長直圓管(長度遠大于管徑);
- 流動為定常流動(不隨時間變化)。
4.應用領域
- 醫學:分析血液在血管中的流動,研究血管彈性對血流的影響;
- 工程:測定流體粘度系數,設計管道系統;
- 藥學:藥物制劑過程中流體輸送的優化。
5.理論意義
該定律首次驗證了牛頓粘性假設和壁面不滑移條件的正确性,并為N-S方程的適用性提供了實驗支持。
如需進一步了解實驗推導或曆史背景,可參考搜狗百科或流體力學教材。
分類
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