60. Сұйықтықтың тұтқырлығы үшін Ньютон теңдеуі

Ішкі үйкеліс күшінің шамасы Ньютон өрнегімен сипатталады: мұндағы - жылдамдық градиенті, ол жылдамдықтың белгілі бағыттағы бірлік ұзындығына сәйкес келетін шамасына тең; S – әсерлесуші қабат ауданы, - тұтқырлық коэффициенті немесе динамикалық тұтқырлық. Динамикалық тұтқырлық СИ жүйесінде Паскаль секунд (Пас) өлшенеді.

Ньютон заңына бағынатын сұйықтарды ньютондық сұйықтар деп атайды. Мұндай сұйқтардың тұтқырлық коэффициенттері сұйықтың құрылымына, оның температурасы мен қысымына тәуелді, ал жылдамдық градиентіне тәуелсіз болады.

61. Ньютондық сұйықтар Көптеген сұйықтар, мысалы су, түрлі ертінділер, төменгі молекулалы органикалық сұйықтар, барлық газдар ньютондық сұйықтарға жатады. 36⁰С температурадағы қанның тұтқырлық коэффициенті 4-6∙10^-3 Па∙с тең, ауыр жұмыстар кезінде тұтқырлық коэффициенті жоғарылайды, сондай-ақ тұтқырлықтың шамасына кей ауру түрлері де әсер етеді, мысалы, қан диабеті кезінде қан тұтқырлығы 23∙10^-3 Па∙с дейін жоғарылайды, ал туберкулез кезінде керісінше 1∙10^-3 Па∙с дейін төмендейді.

62.Ламинарлы және турбуленті ағыс. Сұйықты ағыс түріне байланысты ламинарлы және турбулентті деген түрлерге бөлінеді. Ламинарлы деп аққан сұйық қабаттары бір бірімен араласпайтын, бір қабат екінші қабат бетімен сырғи ағатын ағысты атайды. Мұндай ағыстың жылдамдығы барлық қабаттарда бірдей мәңге ие болады. Егер сұйықтың ағу жылдамдығы белгілі бір шамадан асса, онда сұйық қабаттары бір бірімен араласып, сұйық бөлшектерінің ағу траекториялыры күрделеніп, ағыс құйын тәрізді болады, мұндай ағыс турбулентті деп аталынады. Егер аққан сұйық қабаттарының жылдамдықтарының айырмашылығы белгілі бір шамадан асса, онда қабаттардағы қысым өзгереді, нәтижесінде сұйық бөлшектері қысым шамасы үлкен сыртқы қабаттан, қысымы төмен ішкі қабатқа қаарй ауысады, мұндай орын ауыстырулар ағыстың турбулентті болуына және ағыстың дыбыс шығаруына алып келеді. (турбуленті ағыстың мед маңызы: өкпе шуы, жүрек клапаны, Коротков әдісі).

63. Турбуленті ағыстың медицинада қолдану

Егер сұйықтың ағу жылдамдығы белгілі бір шамадан асса, онда сұйық қабаттары бір бірімен араласып, сұйық бөлшектерінің ағу траекториялыры күрделеніп, ағыс құйын тәрізді болады, мұндай ағыс турбулентті деп аталынады. Егер аққан сұйық қабаттарының жылдамдықтарының айырмашылығы белгілі бір шамадан асса, онда қабаттардағы қысым өзгереді, нәтижесінде сұйық бөлшектері қысым шамасы үлкен сыртқы қабаттан, қысымы төмен ішкі қабатқа қаарй ауысады, мұндай орын ауыстырулар ағыстың турбулентті болуына және ағыстың дыбыс шығаруына алып келеді. (турбуленті ағыстың мед маңызы: өкпе шуы, жүрек клапаны, Коротков әдісі). Қан қысымын манжет арқылы өлшеуді алғаш рет итальяндық дәрігер Рива Роччи 1896 жылы ұсынған болатын. Бұл әдісті 1905 жылы орыс дәрігері Н.С.Коротков одан ары дамытты. Бұл әдіс пульстік толқын шығаратын дыбысты тыңдауға (аскультатция) негізделген. Адамның қан қысымын өлшеу үшін білекті орай резинкадан жасалынған манжетті кигізеді. Оған тамырдағы қан ағысы тоқтап, пульс жоғалғанға дейін ауа айдайды (көбіне 220-250 мм.сын.бағ.дейін). Онан соң манжетте орнатылған вентильді жайлап ашып, ауаны шығара бастаймыз, сәлден соң артериядағы қан тамыр бойымен аға бастайды, ағыс турбуленті болғандықтан фонендоскопта шу естіледі, оны Коротков тоны деп атайды, осы мезеттегі манометрдің көрсетуі қанның систолды қысым деп саналады. Манжеттегі ауа қысымын одан ары төмендетіп, артериядағы қан ағысын қалыпты жағдайға алып келеміз, бұл кезде қан ағысы турбулентіден ламинарлы ағысқа айналады, нәтижесінде фонендоскопта Коротко тоны(шуы) жоғалады, бұл кездегі манометр көрсетуі қанның диастолды қысымы деп саналады. Қазіргі кезеңде қан қысымын жоғары дәлдікпен өлшеуде Доплер эффектісін негізделген әдіс қолданылады.

64.Сұйықтың көлемді және сызықтық жылдамдығы Сұйық ағысының ламинарлыдан ағыстан турбулентті ағысқа ауысуына сәйкес келетін жылдамдық шамасын кризистік v_кр жылдамдық деп атайды және оның сан мәнін Рейнольдс саны арқылы анықталады, бұл шама ағыстың түрін сипаттайды және өлшем бірліксіз болып келеді. Рейнольдс саны деп Re= Dv/ өрнегімен анықталынатын шаманы атайдыСұйықтың ағу жылдамдығы көлемдік және сызықтық деген шамалармен сипатталады. Көлемдік жылдамдық Q деп, бірлік уақыт ішінде түтік арқылы ағып өткен сұйықтың V көлемін атайды: Q = V/t, бұл шама мл/с, л/мин және т.б. өлшенеді. Сызықтық жылдамдық v деп, сұйықтың бірлік уақыт ішінде ағып өткен жолының ұзындығын атайды: v =L/t. Көлемдік және сызықтық жылдамдықтар мына түрде өз ара тәуелді: Q = v S, мұндағы S- аққан сұйықтың көлденең қимасы.

65. Сұйық ағысының үздіксіздік теңдеуі Түтік арқылы ағып жатқан біртұтас сұйық үшін мына ереже орындалады: түтіктің кез келген көлденең қимасы арқылы бірлік уақыт ішінде бірдей көлемде сұйық ағып өтеді: Q =vS = const, бұл өрнекті сұйық ағысының үздіксіздік теңдеуі деп атайды. Мұнан v₁ S₁ = v₂S₂ немесе S₁/S₂ = v_2/v₁ тең: аққан сұйықтың көлденең қимасы үлкен болған сайын, оның жылдамдығы төмен болады. S₂ > S₁> S₃ мұнан v₃> v₂> v₁

66.Сұйық ағыны үшін Пуазейль теңдеуі Жалпы қанның тамыр бойымен ағуының басты себебі жүрек жұмысының әсерінен қан тамырында пайда болатын қысымның атмосфералық қысыннан артық болуынан деп саналады. Олай болса радиусы R, ұзындығы L болатын түтіктің басы мен соңындағы қысым p₁ және p₂ болса, онда осы түтік арқылы 1 секунда ағып өтетін сұйық көлемі мына өрнекпен анықталынады: Q = (p₁ –p₂)R⁴/8L. Бұл өрнек Пуазейль формуласы деп аталады.