[natuurkunde] Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

yolo123

Voor een rustend persoon is het hartdebiet gelijk aan 5l/min. De diameter van de aorta is 2 tot 3 cm.

Gegeven zijn: bloedviscositeit = 4mPa.s ; bloeddichtheid = 1030 kg/m^3

Vraag: Is de stroming door de aorta laminair of turbulent ?

We hebben het antwoord reeds gekregen en de stroming door de aorta is laminair. Nu heb ik dit eens nagerekend en kom ik steeds een turbulente stroming uit. Ik berekende het als volgt:

- Getal van Reynolds: Re = (r* ρ* h)/η (r is de straal, ρ is de dichtheid, h is de hoogte, η is de viscositeit)

5l/min liet ik behouden

Als diameter heb ik 2,5cm genomen, dus de straal is dan 1,25cm, en dit heb ik omgezet naar meter = 0,0125m

De bloedviscositeit heb ik omgezet naar Pascal = 0,004 Pa/s

Als ik dit berekende: (0,0125*1030*5)/0,004 = 16 093,75

En we hebben gezien dat als Re > 1000 de strominig turbulent is. Dus ik kom een turbulente stroming uit terwijl deze laminair zou moeten zijn...

Wie weet wat ik fout doe en kan mij helpen ?

Dank bij voorbaat.

Jan van de Velde

yolo123 schreef:

- Getal van Reynolds: Re = (r* ρ* h)/η (r is de straal, ρ is de dichtheid, h is de hoogte, n is de viscositeit)

5l/min liet ik behouden

Als diameter heb ik 2,5cm genomen, dus de straal is dan 1,25cm, en dit heb ik omgezet naar meter = 0,0125m

De bloedviscositeit heb ik omgezet naar Pascal = 0,004 Pa/s

Als ik dit berekende: (0,0125*1030*5)/0,004 = 16 093,75

ik werk niet dagelijks met Reynolds, maar ik zie wel een paar vreemde dingen:

"h" is inderdaad karakteristieke hoogte, voor een ronde buis gelijk aan de diameter. Die vul je kennelijk in als "5". Hoezo?

5l/min liet ik behouden

Wat bedoel je hiermee? Dit is toch niet de "5" die je in de formule stopte? Want dan kloppen de dimensies niet meer. de rest is allemaal in SI-eenheden, (kg, m, Pa, s) en dan zou je het debiet in L/min laten staan?

En als je bedoelde dat je dat debiet niet gebruikte, Reynolds is juist sterk afhankelijk van het debiet. Gek genoeg zie ik dat in jouw formule niet terug. Klopt die wel?
http://nl.wikipedia.org/wiki/Getal_van_Reynolds

als ik die gebruik met jouw gegevens kom ik uit op iets meer dan 100 voor het Reynoldsgetal, en dus een duidelijk laminaire stroming.

kwasie

Ik kom niet op 100 uit, maar op 1093, wat nog steeds laminair is.

De stroom snelheid is de 5 liter/min (8,333E^-5 m³/s) gedeeld door de oppervlakte.

Er wordt wel genegeerd dat de bloedstroom niet constant is, maar het hart pulsen geeft.

Jan van de Velde

kwasie schreef: Ik kom niet op 100 uit, maar op 1093,

klopt, ergens een nulletje vergeten in te tikken ](*,) denk ik...

yolo123

Dat klopt, ik moest de snelheid van 5l/min omzetten naar m^3/s en dan klopt het wel !

Jan van de Velde

yolo123 schreef: Dat klopt, ik moest de snelheid van 5l/min omzetten naar m^3/s en dan klopt het wel !

Hóe klopt dat dan, als je die snelheid in jouw formule nergens kwijt kan?

yolo123 schreef: Ik berekende het als volgt:

- Getal van Reynolds: Re = (r* ρ* h)/η (r is de straal, ρ is de dichtheid, h is de hoogte, η is de viscositeit)

Want ik zie hier nergens die stroomsnelheid staan..

.

yolo123

Re is een dimensieloos getal.

Jan van de Velde

dan moet het rechterlid van jouw formule

(r* ρ* h)/η (r is de straal, ρ is de dichtheid, h is de hoogte, η is de viscositeit)

ook dimensieloos zijn, en dat is'ie niet.

nogmaals, stroomsnelheid heeft alles te maken met laminaire of turbulente stroming, en dus ook met Reynolds, en omdat er geen stroomsnelheid in je formule zit kán die formule niet kloppen.

Dat je er nu toevallig wat getallen verkeerd invult waardoor de invulfout de formulefout toevallig opheft en je dus toevallig een correcte uitkomst verkrijgt wil nog niet zeggen dat je aanpak correct is.

kwasie

yolo123 schreef: Re is een dimensieloos getal.

Je begrijpt de boodschap niet helemaal.
Wanneer je zorgvuldig de formules met eenheden ingevuld zou hebben,
zou je de fouten waarschijnlijk al doorzien in de eerste post.

Weet je inmiddels al of de formule met de straal of diameter ingevuld moet worden?

yolo123

Met straal.

De h in mijn formule moet uiteraard een v zijn. Iets te snel geweest !

Jan van de Velde

yolo123 schreef: De h in mijn formule moet uiteraard een v zijn. Iets te snel geweest !

dan ben je nog steeds te snel, want de straal hoort er óók al niet in, en 5 L/min is geen snelheid (v, in m/s) maar een debiet. (Q, in m³/s).

Het zou wijs zijn als je eens helemaal terugging naar een kloppende formule (zie wikipedia) en die correct zag in te vullen met jouw gegevens

Voor een rustend persoon is het hartdebiet gelijk aan 5l/min. De diameter van de aorta is 2 tot 3 cm.

Gegeven zijn: bloedviscositeit = 4mPa.s ; bloeddichtheid = 1030 kg/m^3

yolo123

Er staat (straal*dichtheid*snelheid)/viscositeit in mijn formularium.
En 5l/min = 5dm^3/60s dus dan kan je wel de snelheid in m/s afleiden.

Jan van de Velde

yolo123 schreef: En 5l/min = 5dm^3/60s dus dan kan je wel de snelheid in m/s afleiden.

dat kan ja, als je dan door de doorsnede van je buis (πr²) deelt, want anders blijft dat een debiet ipv een snelheid

Er staat (straal*dichtheid*snelheid)/viscositeit in mijn formularium.

en daarmee kom je NIET aan Reynolds, want in plaats van straal hoort daar te staan "karakteristieke lengte" (ook wel "hydraulische diameter") en die is voor een geheel gevulde ronde buis (met cirkelvormige doorsnede) exact gelijk aan de diameter. Voor kanalen met een andere vorm gelden andere hydraulische diameters.

yolo123

Morgen fysica, eens melden aan de prof

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds

Re: Stroming door de aorta: Getal van Reynolds