Какова скорость движения крови υ, при которой возникает переход от ламинарного течения к турбулентному в сосуде

Тема урока: Расчет скорости перехода от ламинарного к турбулентному потоку в сосуде

Пояснение:
При движении крови в сосуде, переход от ламинарного (прямолинейного) потока к турбулентному (хаотическому) происходит при определенной скорости. Этот переход обусловлен значением критического числа Рейнольдса (Re), которое зависит от диаметра сосуда (D), плотности крови (ρ1) и вязкости крови (η).

Критическое число Рейнольдса (Re) определяется следующей формулой:

Re = (D * υ * ρ1) / η

где:
Re - число Рейнольдса,
D - диаметр сосуда,
υ - скорость движения крови,
ρ1 - плотность крови,
η - вязкость крови.

Для нахождения скорости (υ), при которой происходит переход от ламинарного к турбулентному течению, нам нужно переставить формулу и выразить υ:

υ = (Re * η) / (D * ρ1)

Подставляя значения, получим:

υ = (1160 * 5 * 10^(-3)) / (2 * 10^(-3) * 1050)

υ = 2.776 м/с

Таким образом, скорость движения крови, при которой происходит переход от ламинарного к турбулентному течению в сосуде диаметром 2 мм при критическом числе Рейнольдса 1160, составляет примерно 2.776 м/с.

Совет:
Для лучшего понимания данного топика, рекомендуется ознакомиться с понятием числа Рейнольдса (Re) и его влиянием на характер потока жидкости. Изучение основных законов гидродинамики также может помочь в понимании данной темы.

Проверочное упражнение:
Найдите скорость движения вязкой жидкости, при которой происходит переход от ламинарного к турбулентному течению в трубе диаметром 4 см при критическом числе Рейнольдса 3000. Плотность жидкости равна 800 кг/м3, а вязкость 0.05 Па·с.