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流体力学的重要性范文1
【关键词】 肿瘤坏死因子α
关键词: 肿瘤坏死因子α;药代动力学;放射测量术;小鼠
摘 要:目的 研究新型重组人肿瘤坏死因子（nrhTNFα）在小鼠体内的药代动力学. 方法 采用125 I标记的nrhTNFα同位素法，观察im和iv后的体内过程. 结果 按10，20和40μg・kg-1 3个剂量给小鼠im nrhTNFα后在1～2h达到峰浓度，总放射性在体内消除较快，t1/2 为4.7～6.5h，所得结果均证明Cmax 和AUC与剂量呈显著相关（r=0.95），与iv给药（10μg・kg-1 ）的血药浓度进行绝对生物利用度试验，其im给药生物利用度为0.803.nrhTNFα在体内的分布以肾含量最高，脑浓度最低，但都低于同时间的血药浓度.按10μg・kg-1 im给药后，用RA法测定尿和粪24h放射性总量，尿中放射性回收率为86.8%，粪中回收率为9.5%，总排泄量达给药剂量的96.3%. 结论 nrhTNFα在小鼠的体内代动力学符合二室模型.
Keywords:tumor necrosis factor;pharmacokinetics;radiom-etry;mice
Abstract:AIM To study the pharmacokinetics of new re-combinant human tumor necrosis factor alpha（nrhTNFα）in mice.METHODS 125 I isotope labelled nrhTNFαmethods were used.RESULTS nrhTNFαcan rapidly enter into blood circulation after the mice are given nrhTNFαim in10μg・kg-1 ，20μg・kg-1 and40μg・kg-1 in then it reached the peak concentration in1～2h，t
1/2 was4.7～6.5h.The re-sults from the three doses demonstrate that Cmax and AUC are related to doses significantly.The absolute bioavailability of nrhTNFαgiven imwas0.803，compared with blood concen-trations obtained by iv in10μg・kg-1 .The levels of nrhTNFαin blood ranked first，kidney second，and brain last.After the mice are injected im in10μg・kg-1 ，86.8%radioactivity is recovered from urine，9.5%from feces，total discharge amount is up to96.3%of the amount given.CONCLUSION The pharmacokinetic of nrhTNFαin mice could be applied to two compartment model.
0 引言
TNF已经得以广泛研究和应用［1-9］ .用基因工程技术生产的重组人TNF-α显示出与天然TNF相同的体内外抗肿瘤活性［10］ .但因其毒性太大［11］ ，未被FDA批准上市，因此各国都在研制TNF衍生物，以降低毒副反应.本中心研制了一种新型重组人肿瘤坏死因子（nrhTNFα）.我们在药效学研究的基础上，参考nrhTNFα在小鼠药代动力学的研究文献［12-15］，采用125 I标记nrhTNFα的放射性同位素法（RA）进行了nrhTNFα的小鼠药代动力学研究.
1 材料和方法
1.1 材料 nrhTNFα为本中心制备，经HPLC-GFC分析，纯度为97.5%.FT-630型γ计数仪购自北京核仪器厂.昆明种小鼠，雌雄兼用，体质量18～22g，由天津药物研究院动物室生产并提供.125 I-nrhTNFα的制备采用Iodogen法进行nrhTNFα的125 I标记.使用sephacyl S-200凝胶色谱柱分离纯化125 I-nrhTNFα，测定放射浓度为1.48×109 Bq・L-1 ，放射比活性为1.59×109 Bq・mg-1 ，放射化学纯度在95%以上.
1.2 方法 放射活性测定法（RA法）按文献［15］进行.
2 结果
2.1 总放射性浓度 3组小鼠按10，20和40μg・kg-1 125 I-nrhTNFα剂量给药，im，另一组小鼠按10μg・kg-1 125 I-nrhTNFα剂量给药，iv，分别于0.083，0.25，0.5，1，2，3，4，6，8，16，24h，由眼眶采血，分离血清，取血清20μL置于测定管中，进行放射性测定.每时间点取6只小鼠，3雌3雄（Fig1）.可见肌注给药组吸收迅速，各时间点的总放射活性与给药剂量相关.将相同剂量（10μg・kg-1 ）、不同给药途径（im和iv）、不同时间的总放射活性进行比较，可见，给药2h后，两种途径给药的总放射性变化趋势基本一致.
图1 略
2.2 药代参数 将Fig1的实验数据用3P87药代计算程序进行数据处理，不论静脉还是肌肉给药，均以二室模型拟合药物浓度“-”时间曲线为适宜，自动计算出药代参数，肌肉给药的t1/2α 在0.19～0.33h范围，t1/2β 在5h左右，Tpeak在1h左右，Cmax 和AUC均随剂量的增加而增大，呈现明显的剂量相关（r=0.95，Tab1）.由肌肉和静脉给药的浓度数值经统计矩计算得到的AUC来计算出nrhTNF的绝对生物利用度为0.803.
2.3 组织分布 按10μg・kg-1 剂量给小鼠用药，im，0.1mL/只（含125 I-nrhTNFα1.85×104 Bq/只），给药前20min给NaI0.2mL（含NaI20mg，ip）.
给药后0.5，1，2，4，8h处死动物，取脑、心、肺、肝、 脾、肾、胃、小肠、肌肉、脂肪、卵巢、子宫、和血液，每一脏器取样100mg（不足100mg者，记录实际质量），分离血清，取20μL置于测定管中，进行总放射活性计数，再根据校正曲线计算出每克组织放射活性，每时间点取样6只动物，3雌3雄.在给药后0.5h，放射活性从高到低的顺序为血液、肾、肺、肝、小肠、肌肉、胃、心、脂肪、脾、卵巢、、子宫和脑;给药后8h仍能测到放射活性，其分布顺序为血液、肾、肺、肝、胃、肌肉、脾、心、小肠、脂肪、、子宫、卵巢和脑（Fig2）.
表1 总放射性测定的nrhTNFα药代参数 略
图2 略
2.4 排泄实验 小鼠4只，2雌2雄，按前法用NaI处理，给予nrhTNF10μg・kg-1 （含125 I-nrhTNFα1.85×104 Bq/只，im）放入代谢笼内，收集0-2，2-4，4-8，8-12，12-24h的尿样和粪样.取尿样置于测定管内，用γ-计数器测定放射活性，结果从累计放射量来看，给药后2h由尿排泄约为给药剂量50%的放射量，给药24h排泄86%的放射量，表明125 I-nrhTNF主要是由尿排泄（Fig3）.将收集到的粪样制成匀浆后测定不同时间段的放射活性（Fig3），24h累计粪排泄量为所给剂量的9.5%，而且主要是给药后8h内排泄的.
转贴于
图3 略
3 讨论
Ferraiolo等［12］ 给小鼠肌注rhuTNFα320μg・kg-1 后1h血清浓度最高，可达112μg・L-1 ，给药后4h，肌注与静脉给药的血清rhu TNFα浓度变化趋势基本一致，在静脉给药后t1/2α 为19min，t1/2β 为2.7h，nrhTNFα的t1/2α 为0.26h，t1/2β 为3.13h，均较rhuTNFα时间略长.RA法测定125 I-rhuTNFαim的血药浓度所得t1/2β 显著大于ELISA测定的结果，t1/2β 长达8～11h.我们应用RA法测得的nrhTNF t1/2β 也较长，达5h以上.从组织分布试验结果可见，放射性活性主要分布在血液、肾、肝、肺和小肠中，而且随着时间变化排列顺序有所变化，肺中浓度由0.5h的第3位降到1.0h到4.0h的第4位，到8.0h时又上升到第3位.说明nrhTNFα在肺内代谢相对肝中较慢，这可能也是对nrhTNFα治疗实验性肺癌效果较好的一个佐证.
多肽和蛋白质类药物的失活和消除机制十分复杂，许多组织都是潜在的分解代谢和消除部位.本实验结果表明，肾脏是nrhTNFα最重要的消除器官，nrhTNFα主要经肾由尿排泄，im给药后24h内，从尿中回收到给药总量的86.8%，从粪中回收到给药总量的9.5%.从粪中回收到的这部分可能与分布到胃肠的药物有关，尿粪24h的总回收率达到96.3%，说明本品的排泄消除去向已较清楚.而且排泄快而完全. 致 谢 第四军医大学基础部免疫学教研室金伯泉教授，刘雪松，李琦和杨琨的帮助.
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流体力学的重要性范文2
[论文摘要]结合学习主体所处的时代环境变化和流体力学知识体系的学科跨度大以及对数学基础知识要求很高的特点，分析了流体力学教学中存在的问题和难点，提出大量采用实验模型和实例教学以加强流体流动现象的观察理解对提高流体力学教学效果的必要性和重要性。
前言
流体无固定形状，即使受到的剪切力再小，只要持续存在，其变形便会随时间持续增大，不像固体那样，一定的受力只能产生一定的变形。流体力学的基本理论非常严密，描述流体流动现象的数学方程非常复杂，高度非线性[1]，因此学生对流体力学敬而远之的现象比较严重。此外由于因特网及电子计算机的普及，各种虚拟现象泛滥，在这样的环境下成长的学生接触和感受实际发生的各种流体流动现象的机会大大减少，对自然现象的观察和理解能力很弱。很多学生在接受流体力学教育之前所受的应试教育的影响下[2]，学习只是为了在短时间内对给出的试题做出接近正解的答案获得高分，这种教育具有多大的意义，近年来许多学者从教育学的角度提出了疑问[2]。只有直面实际的流体流动现象，抓住问题的本质，才能诞生真正的学问和研究。笔者基于对本科和研究生的流体学教学中存在的难点和问题，指出了重视流体流动现象的观察和理解对提高流体力学的教学效果的必要性和重要性。
一、流体力学教学面临的问题
（一）新形势下学生所处的社会环境变化
学生从小利用电脑打电子游戏的玩耍时间和机会大大超过了自己亲自动手制作道具及模型的体感玩耍时间，通过体感玩耍接触和观察自然现象的机会大大减少。
因特网的普及使得在短时间内获得大量的信息或实时获得信息成为可能，近年来出现学生过度依赖因特网的倾向，疏远了纸质图书及相关文献这些知识比较系统逻辑性也有保证的传统信息载体。但因特网上除了正确的信息外，还有很多不准确甚至错误的信息，即使是正确的信息，各信息段之间也缺乏系统性，因此学生仅通过因特网难以建立系统的知识体系的。
手机在学生中的普及也使得学生们在实际问题时，不是自己独立分析问题，找出问题发生的原因，而是直接利用手机询问他人求得答案，这样很难培养独立制定计划，对可能事态进行预测，独立进行解决问题的能力。这恰恰是对一个未来走向社会成为一个优秀的技术人员的必经的磨砺之道。
（二）流体力学教学面临的问题
流体流动的力学模型及其运动的物理意义难以理解[3]。流体粘性产生的模型与牛顿粘性定律之间的对应关系就是最好的一个例证。大多数学生虽然能够使用牛顿粘性定律进行计算，但对运动的流体为何会产生粘性却不能正确的理解。的确，对于涉及到流体力学的某些技术或产品设计，只要懂得一定的计算即可，但是对于开发和设计全新的产品，如不能准确把握所涉及到的相关流体流动的物理本质，有时会产生完全错误的设计结果。
流体的运动状态繁多，流体力学融合领域广，要求学生掌握更多的学科预备知识，尤其对数学知识的要求更高，使部分学生觉得流体力学是难以接近的一门课。同一流动现象常常可以从多个角度进行解释，容易使学生产生混乱。比如对翼型的流体力学工作原理，可以从流体流动的动量变化、伯努利方程、压力积分、流线的曲率变化等几个方面进行解释，解释方法之多反而会使学生产生混乱，但每一种解释方法都是正确的，解释的都是一个本质，只有完全理解各种解释方法所依据的理论，才可以解除认识上的混乱，将学到的知识条理化、系统化。
描述流体流动的数学方程高度非线性化，数学上求解比较困难。描述流体流动的纳维斯方程和能量方程是否可以求解以及数学解的唯一性的证明需要微分方程、偏微分方程、多元积分等很深的数学功底，但近年来学生的数学和力学基础存在下降的趋势。
学生在进入大学前所接受的应试教育的影响很大，以考试成绩自评学习效果的认识根深蒂固[4]。实际的流体流动现象往往没有单纯的标准答案，有时甚至存在多个解，重要的是抓住流动现象的物理本质，系统的理解流体力学的基本原理。
二、教学方法对应
解决上述问题的根本方法，笔者认为只有从流体力学教学上，直面涉及流体的各种现象，使学生准确的把握物理本质。为此在流体力学课堂上，广泛采用流体模型教学和实例教学，增加学生观察理解各种流动现象的机会，唤起他们对本门课的兴趣的同时，让他们形成为探究流动现象背后的物理本质进行思考的习惯，这对解决流体力学教学所面临的问题至关重要。
使用电吹风斜向上吹一个让学生事先准备好的气球模型，没经验的学生会意外的发现气球会向斜上方飘起。这一流体流动现象可从风从气球上部通过时，由于气球表面的影响风的流向会产生变化，也就是流线产生弯曲，根据风的动量变化必然产生使得气球浮起的升力得到解释，还可以从物体绕流边界层效应得到解释。从这一简单的模型教学，还可以解释飞机的机翼通过改变空气的流向进而获得升力的流体力学上的工作原理。
在一个装满水的塑料瓶内分别放入密度大于水和小于水的钢球和泡沫小球，然后放在一个可移动桌面上，使桌面等直线加速运动，可发现钢球运动较慢留在瓶底，而泡沫球运动较快停在瓶嘴附近。观察这一个现象引导学生：泡沫球运动得较快是因为等加速运动瓶内流体的静压在运动方向上递减形成压力梯度，小球的前进方向的压力大于等加速运动产生的惯性力，因此小球相对于塑料瓶向前运动；而作用于钢球的前进方向的静压力虽然与泡沫小球相同，但惯性力大于前进方向的静压力，因此钢球相对于塑料瓶向后移动。这一模型教学比一般教科书上关于流体等加速直线运动流体的静压分布的例题更容易使学生抓住问题本质，且能培养学生独立思考之习惯，使学生体会到透过流体流动现象来正确观察和理解把握流体力学基本规律的乐趣。
经常使用立式洗衣机的人都知道，洗完衣服后，衣兜总要被翻过来，假如原来兜里装有硬币等硬物，也会被掏出来[5]。把这个实例在课堂上讲出后，学生们甚有兴趣，追问其中的奥秘，当教师根据伯努利定律做出解释并介绍伯努利这位集物理学家、数学家、力学家及医学家于一身的瑞士的大科学家的基本情况后，学生们顿时对这位科学家充满了崇敬之情，通过大量这种实验模型及实例教学，学生们对学习流体力学这门课更有了兴趣和信心，教学效果的提高自不待言。
三、结语
本文详尽的分析了计算机、因特网、手机等现代化通讯工具普及后对学生产生的影响，由于流体力学课程知识体系的特点，这种影响产生的负面问题很多，尤其是教授成长在应试教育体制下走入大学的学生，更需要转换认识，改变教学观念，在课堂教学中广泛植入实验模型教学和实例教学，让学生直面实际存在的各种流体流动现象，通过实际的流体流动现象的观察和理解，达到生动及形象的把握这些流动现象背后的流体力学的基本定理，有效提升教学效果的同时，通过简单实验模型的制作还可提高学生的动手能力，这对学生走向社会成为一个具有创造性思维能力、独立思考的优秀技术人员也是一个必不可少的雏形磨砺。
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流体力学的重要性范文3
工程流体力学教学手段教学效果《工程流体力学》是机械工程专业、石油工程专业、化学工程专业等诸多工科专业的一门十分重要的专业基础课，在各个工程领域都有着广泛的应用。作为力学的一个分支，工程流体力学主要研究流体的平衡和运动的基本规律以及流体与固体的相互作用的力学特点，用于分析解决工程设计和使用中的实际问题。其特点是数学公式多，大部分内容都是围绕数学方程的推导，理论性强。学生在学习过程中普遍感觉吃力并且枯燥。因此，为提高教学质量，教育界同行不断地进行着各种各样的教学改革探索。
一、联系实际，理论与实践相结合
流体力学内容抽象，概念性强，整门课程从头到尾充斥着偏微分方程，公式推导繁杂。而且与其他力学课程不同，流体力学是采用欧拉方法解决问题，这一点学生理解起来非常困难，导致流体力学这门课程被公认为大学课程里最难学的课程之一。为了提高教学效果，在教学实践过程中注重理论与实践相结合，更有利于学生对知识的理解与掌握。本课程主要围绕几大偏微分方程展开，在讲述过程中如果过于强调数学理论的推导过程，学生肯定会感觉枯燥无趣，而且不知道学习的真正目的，从而失去学习的动力。针对这种情况，我在讲述公式推导部分时着重分析研究思路和方法，重点介绍公式的适用条件及意义，尽量避免长篇大论的数学推导过程。比如伯努利方程是本课的重点，在课堂上我只是把推导思路给大家讲清楚，后面花了两节课的时间来讲它的应用，包括皮托管测速计、节流式流量计以及在一般水力计算中的应用等。在课程的最后部分，针对授课专业特点，结合现场实际工程案例，讲述了流体力学基本理论在实际中的应用，同时也对课程内容进行了总结和回顾。通过上述具体应用实例，使学生能够理论联系实际，培养学生以后工作时解决实际问题的能力，同时还能使学生认识到课程的重要性，增加了学习兴趣。
二、启发-联想式教学
引导和注入是启发式教学方法与灌注式教学方法在本质上的差别之一。启发式教学方法强调的是引导，也就是通过引导，调动起学生的主动性、积极性，让学生自己去发展思维而获取知识。而灌注式教学方法则是通过注入，使学生被动地接受传授给他的知识。因此在引导与注入这两种手段上，有着明显的差别。所谓引导，是指当学生要解决某个问题，但又感到难以解决时，恰到火候，教师及时给以启发，让学生自己发现新知识，这样才能很好的发展学生的智能。
流体力学的研究方法和内容同工程力学、工程热力学等其他力学课程有很多相通的地方。所以在教学过程中可以通过启发学生对以前学过的内容进行总结回顾，从而引出所讲内容。比如在讲解研究流体运动的两种方法：拉格朗日方法和欧拉法时，启发学生对两种方法进行比较。由于欧拉法是以空间点为研究对象，这与基于质点为研究对象的工程力学的研究方法不同，学生已经习惯于质点研究方法，所以接受起来有点困难，这时我以气象观测站这样一个大家都熟知的例子来阐述欧拉法的含义，采用直白易懂的语言讲述这样一个抽象的问题，学生理解起来容易多了。
学生在已有的力学基础上学习流体理论，并加以比较，不仅可以促使学生积极思考，而且能利用一门课程中已学会的知识快速掌握另一课程中的内容，增强了教学效果，提高了教学质量。
三、Fluent软件在教学中的应用
流体力学课程的特点是知识涉及面广，对学生来说流体力学课程里面的概念与原理非常抽象难懂，课程涉及的数学知识和力学知识比较多，且与工程实际现象紧密结合，这对本科生来说更加大了他们学习本门课的难度。同时受教学实验条件的限制，任课教师很难形象地将流体流动的现象讲授给学生，这样就造成理论知识的讲解与实际现象脱节。FLUENT软件是目前非常流行的一个商业计算软件，将其引入本科生流体力学课堂教学，对流体力学课程中的流动机理既能实现直观演示，又可以进行定量分析。比如在讲圆管内层流和紊流两种流态运动规律时，如果采用传统的教学方法，由于牵扯的数学理论知识较多，学生学起来很吃力，而且最终推导出的结论比较抽象，学生很难提起兴趣。如果采用FLUENT软件模拟两种流态，做出不同工况条件下的速度分布曲线、速度分布云图、速度等值线、切应力分布曲线，让学生通过对这些曲线进行分析得出不同流态下的运动规律，学生的积极性和主动性就能被充分调动起来，从而可以提高教学效果。
在课程教学中不断改进教学方法和手段，用心钻研，不断探索，有助于学生理解掌握课程知识，增强学生的学习兴趣，为学生将来从事工程实践奠定坚实的基础。
参考文献：
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流体力学的重要性范文4
[论文摘要]论文结合教学实践，提出了以传统教学模式为主、以现代化教学手段为辅的教学方法。结合实例讲清楚基本概念，够用为度重点突出理论公式的应用是常规教学应遵循的模式，并与多媒体辅助教学手段有机地结合起来，力求课堂教学的形式和方法多样化，既能保证课堂信息量大，又能避免单纯多媒体授课的不足，达到提高教学效果、提升教学质量的目的。
一、前言
《流体力学》是研究流体所遵循的宏观运动规律以及流体和周围物体之间的相互作用规律的科学，它建立在现场观测、实验室模拟、经典理论分析、数值计算基础上，具有严谨的理论性、原理的抽象性、概念多、方程推导繁杂等特点，对学生具备高等数学知识及综合分析与处理问题能力的要求较高，因而大部分学生觉得该课程抽象、枯燥、难懂，普遍缺乏对流体力学理论的感性认识，都有某种程度的畏惧感，导致教师难教、学生难懂成为较普遍的现象。
我校机械设计制造及自动化、过程装备与控制工程、土木工程、安全工程、采矿工程、环境工程、矿物加工工程、建筑环境与设备工程、工程力学等专业的学生都须具备不同程度的流体力学知识和技能，它是各专业后续课程如：液压传动、水力学、流体机械、空气调节、传热学等课程的基础。
为此，作者通过教学实践，就多样化的教学方法、更新的教学内容、引入高科技的教学手段等方面进行探讨，以期提高《流体力学》的教学质量。
二、以传统课堂教学为主
《流体力学》的课程体系分为基本理论、基本应用和专门课题三大知识模块，它要求学生具备扎实的微积分知识、力学知识等。学生在接触流体力学课程伊始，对抽象的理论理解速度慢，对枯燥的公式及其推导过程容易厌烦，因而《流体力学》的教学应该以传统教学方法为主。因为在传统的课堂教学中，学生获取知识主要是听教师讲课，通过板书教师细致耐心地阐述概念、推导公式、突出重点、强调难点，以学生容易接受的讲课速度，留给学生更多的思考和消化的时间，再配合上教师的表情、手势、师生之间的互动，会达到很好的教学效果。
(一)结合实例，讲清楚基本概念
流体力学的概念多、现象多，且很多概念和现象比较抽象，难以理解，诸如：拉格朗日法、欧拉法、流线、迹线、边界层等。因而利用身边的实例对这些抽象的概念进行讲解，例如在讲授描述流体运动的两种方法——拉格朗日法和欧拉法时，学生们很难理解。为了将概念通俗化，上课时笔者以城市公共交通部门统计客运量所采用两种方法为例：①在每一辆公交车上安排记录员，记录每辆车在不同时刻（站点）上下车人数，此法类似于拉格朗日法的质点跟踪，它与迹线的定义对应；②在每一公交站点安排记录员，记录不同时刻经过该站点车辆的上下车人数，此法等同于欧拉法，与流线的定义对应。
在讲解伯努利方程原理的时候，例举1912年“豪克”号铁甲巡洋舰与同行疾驶“奥林匹克”号远洋轮相撞的船吸现象，让学生清楚掌握流体的压强与它的流速有关，流速越大，压强越小；反之亦然。
概念是公式推演的基石，没有准确的概念，后续的公式推演几乎难以为继，清晰的概念会使公式的讲解和推演变得更加简易。利用浅显易懂的生活实例来阐述抽象的概念及其之间的内部联系和区别，教师易教、学生易懂，将会达到事半功倍的效果。
（二）以用为度，重点突出理论公式的应用
伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的具体应用，是流体静力学和流体动力学的基础，始终贯穿着整篇教材。在讲解该理论公式的时候，先从容易理解的静力学平衡微分方程推导开始，强调公式所依据的原理是牛顿第二定律，假设条件是平衡、理想、静止的流体，重点引导学生如何理解公式各项的几何意义和物理含义，掌握公式的实际应用。这样学习到后面的动力学伯努利方程时，先易后难、循序渐进，学生就觉得不会那么深奥。在讲解相对平衡的流体压强分布规律时，就要求学生必须掌握推导过程，因为它在解决一般平衡流体内部的压强分布规律及其对固体壁面的作用力问题时非常重要。而对于连续性方程和动量方程的学习，只强调记住结论和理解公式中各个物理量的含义。这样做，有效地避免了大量公式繁琐的推导给学生带来的畏难情绪，也能够做到以用为度、重点突出。
不可否认，依靠粉笔与黑板的教学条件、以教师为主体的传统教学模式，教学形式单一，教学手段不先进，教学效率不高，适应不了课程教学学时少、受教育学生数增加的情况。
三、以现代化的教学手段为辅
当前以计算机多媒体技术为主的现代化教学手段已经普遍地应用于高校的教学中。制作教学用的视频、多媒体软件、电子课件等素材，作为课堂教学有力的辅助教学手段，可以在有限的时间内，利用图文并茂的信息传播方式，将课程内容及有关背景资料以影像、图片等形式，直观地传播给学习者，将流体力学中抽象的概念和理论具体化、形象化，激发学生学习兴趣，使得学生能够从感性认识开始，逐步上升到理性认识，进而能够达到运用知识解决问题的能力。
结合流体力学精品课程的建设，教学团队制作了流体力学多媒体电子教案，并在教学过程中不断完善，逐步取得了良好的教学效果。在设计与制作多媒体课件时，遵循课堂教学的基本规律，既发挥传统板书教学中容易带动学生思路、逐条在黑板上书写的特点，在课件制作中根据讲解的进度逐条展现公式条目等内容，同时又将难以理解、难以用语言描述的拉格朗日法和欧拉法、流线、边界层和紊流等抽象概念和流动现象，以多媒体的方式在课堂上直观地呈现出来，帮助学生建立清晰的印象。教学团队收集、制作了大量的多媒体素材，例如在讲解雷诺判据的时候，制作了雷诺实验的fliash素材，以动画的形式向学生展示了流体流动的两种不同状态，以及流态判据—雷诺数与流动速度、管径、流体种类有关系。运用多媒体辅助手段表达后，能够帮助学生很好地理解课程的重、难点，提高教学效率。利用多媒体技术，还可以制作需占用大量时间板书和不易通过板书表述的内容，提高了教学效率。
多媒体教学的内容一定要做到提纲挈领、重点突出，有所为有所不为。多媒体技术没有好坏之分，只有合理使用与不当使用之别。但是实践应用中，发现有的教师完全抛弃以往的黑板式教学模式，离开多媒体手段就上不了课；有的教师将教材内容全部照搬到了课件中，自己就成了的幻灯片放映员，“照机宣科”；有的教师制作的多媒体课件过分追求课件的美观性，界面过于华丽，淡化了教学重点；也有的教师忽略学生对课件内容理解消化的时间，致使学生的思维跟不上教师讲解的速度，降低了教学效果。上述现象将会造成一种新形式的“满堂灌”，只不过是由“人灌”变成“机灌”而已。
四、总结
流体力学作为一门专业基础课程，其重要性不言而喻。传统教学模式能够将前后知识贯通，突出重点，化烦就简、引入实例形象阐述概念原理，促进知识的系统化进程；多媒体教学能将难于理解的知识通过图文、音像生动地显现出来，帮助学生理解性记忆。借助于先进的教学手段，将多媒体辅助教学手段与传统教学方法有机地结合起来，力求课堂教学的形式和方法多样化，既能保证课堂信息量大，又能避免单纯多媒体授课的不足，才能提高教学效果、提升教学质量。以上是笔者在流体力学教学实践中的体会，愿与同行共同切磋。
基金项目：2009年安徽省教育厅《流体力学》精品课程
[参考文献]
[1]许贤良,王传礼,张军等．流体力学[m]．北京:国防工业出版社,2006．
流体力学的重要性范文5
【关键词】慢性硬膜下血肿；尿管；腰穿；奥拉西坦
【中图分类号】R651 【文献标识码】A 【文章编号】1008-6455（2012）01-0112-01
慢性硬膜下血肿主要发生中老年人群,本病头伤轻微,起病隐袭,临床表现无明显特征,从受伤到发病时间,一般在1个月。目前，对慢性硬膜下血肿的治疗已基本一致，一旦出现颅内压增高症状，即应施行手术治疗，而且首选的治疗方法是钻孔引流，疗效堪称满意，但仍有少数患者采用该方法不能治愈或治愈后复发，回顾我科2005—2010年我科收治的120例慢性硬膜下血肿患者钻单孔，8号尿管引流，腰穿注入20毫升生理盐水，联合奥拉西坦注射液4.0日一静点进行治疗，降低了复发率。是有效的治疗方法。报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
本组共120例患者，其中男性85例，女性35例，年龄50岁到80岁，平均65岁，其中年龄大于75岁，18例。有明确外伤史60例，头痛，恶心，呕吐颅高压症状为主的96例，肢体不同程度偏瘫19例，记忆和智能障碍5例。全组均经头颅CT扫描证实。均一密度，等密度的90例，高低混杂密度30例，做头颅核磁36例，双侧血肿9例。
1.2 手术方法
手术在局麻或全麻下进行,取血肿最厚处为切口,长约3厘米,切至帽状腱膜,头皮夹止血,分开肌层,剥离骨膜,自动钻钻孔至硬脑膜,电凝止血,十字切开硬膜,陈旧性积血多喷涌而出,要缓慢减压,轻柔置入8号尿管应尽量达到血肿前部区域以利术中术后排气,且长度不能超过血肿腔半径,调整引流管的方向缓慢冲洗务必将局部絮状的凝血块及含大量纤维蛋白降解产物的液体冲出至澄清为止,固定引流管另行头皮引出,逐层缝合头皮,引流管接无菌引流袋。行腰3-4间隙穿刺,刺入蛛网膜下腔后置入腰穿包里的引流管,注入20毫升生理盐水.固定腰穿引流管,术后每天注入一次,每次注入20毫升生理盐水,连续3天，以后根据脑组织的膨胀情况,决定是否再次注入生理盐水,一般三到五天拔管。术后要头低脚高位,卧向患侧,并适当补充低渗液体。
1.3 术后处理 应用奥拉西坦注射液4.0日一静点，连续两周。改善了患者记忆和智能障碍。每三天切口换药一次，术后六天拆线。切口甲级愈合。
2 结果 手术时间半小时至一小时。术后症状逐渐改善，无并发症。经CT检查脑组织膨胀满意，术后随访一年，无一例复发。
3 讨论
目前，对慢性硬膜下血肿的治疗意见已基本一致，一旦出现颅内压增高症状，即应施行手术治疗。一项对慢性硬膜下血肿初始治疗方案选择的调查研究发现，92%的医生倾向于钻孔引流术[1]。疗效堪称满意，现存的问题是术后血肿复发率仍有5-26.5%[2-5]。
3.1 适应症的选择：除血肿包膜较厚血肿机化者不适用,应行骨瓣开颅术外,只要有颅高压症状的慢性硬膜下血肿患者均适用。
3.2 钻孔问题: 传统的治疗方法以钻双孔一前一后,前部在额部钻孔,位置高些,易于排气,后部在顶部钻孔，位置低些,易于引流血性液体,这种做法创伤大,多钻一孔,浪费了手术时间,使患者恢复慢,且增加了患者痛苦，使颅内积气增加，有致张力性气颅的危险。而笔者采用钻弹孔，少钻一孔,少一切口,创伤小恢复快,手术时间缩短了20分钟,减轻了患者痛苦，使大量颅内积气减少了99%。且钻孔位置应根据CT选择在血肿最厚处,这样再切开硬脑膜时不容易损伤脑组织,因打开硬膜是较厚的血肿。钻孔后用咬骨钳扩大骨孔使呈带一定角度的斜坡这样有利于引流管的顺利置入而不至于损伤脑组织。
3.3 引流管问题：使用较硬的橡胶引流管引流.临床效果创伤大,有刺破蛛网膜致脑脊液漏，损伤脑组织，甚至并发新鲜出血致颅内血肿的危险。笔者选用8号氟氏尿管作为引流管,因其柔韧适度,既不会被压扁致引流不畅，也不会太硬而刺破蛛网膜产生大量引流液，及造成硬膜下积液。引流管一定要从帽状腱膜下潜行一段距离另行皮肤切口引出，这样避免了从原切口引出，可减少切口不愈合及切口感染的机率。
3.4 置管的方向问题，以往置管方向往顶结节后方置管，致颅内积气较多，笔者认为
3.5 置管的长度问题，置管过长，有刺破蛛网膜损伤脑组织的可能，增加了副损伤，置管过短，血肿引流不彻底，易残留血肿。笔者体会置管的长度为血肿厚度的半径正好适宜。
3.6 硬膜处理：硬膜和血肿外包膜“＋”字切开，直径应略大于引流管横断径，以不影响引流管放置为准，切口过大血肿短时间内快速、大量流出，使颅内压力骤降，空气沿切口进入血肿腔，术后血肿腔内残留大量积气，影响脑组织复位，；切口过小，引流管置入困难，易导致硬膜分离或引流管置入过深，损伤脑组织。[6]笔者认为要先切开一小孔，缓慢减压，待颅压下降后瓣状剪开硬膜及紧贴其下的血肿外膜，一并翻开可以减少渗血。
3.7 术中处理：术中须彻底严格止血，特别注意骨孔板障和硬膜的止血，千万不可推挤硬膜，否则渗血可进入颅骨内板下、血肿腔，继发硬膜外血肿、硬膜下血肿。笔者认为放置引流管后先全层缝合头皮后再行密闭冲洗，以减少颅内积气发生。缓慢、充分冲洗血肿腔，冲洗压力不宜过高，量不可过大，速度不可过快。血肿腔内液体是否冲洗干净是决定血肿复发的重要因素，务必将局部絮状的凝血块及含大量纤维蛋白降解产物的液体冲出至澄清为止。
3.8 术后处理:术后应取头低脚高位30度,并卧向患侧, 术后不用脱水剂，静脉补充一般2500-3000毫升生理盐水，能促使受压的脑组织膨胀。（2）经腰穿蛛网膜下腔置入引流管并注入20毫升生理盐水.固定腰穿引流管,术后每天注入一次,每次注入20毫升生理盐水,连续3天，以后根据脑组织的膨胀情况,决定是否再次注入生理盐水,一般三到五天拔管。此法能促使脑组织膨起这样有利于脑组织膨起。 并应用奥拉西坦注射液4.0日一静点，连续两周。改善了患者记忆和智能障碍。每三天切口换药一次，术后六天拆线。切口甲级愈合。
综上所述：采用钻单孔，8号尿管引流，腰穿注入20毫升生理盐水，联合奥拉西坦注射液4.0日一静点。降低了复发率，是治疗慢性硬膜下血肿的有效方法。但本组病例数偏少，随诊时间短，还望和大家一起讨论。
参考文献：
[1] Santarius T, Lawton R, Kirkpatrick PJ,et al. The management of primary chronic subdural haematoma: a questionnaire survey of practice in the United Kingdom and the Republic of Ireland[J].Br J Neurosurg,2008, 22(4):529-534.
[2] Santarius T.Peter J.Kirkpatrick Randomized controlled trial of the use of Drains Versus No Drains after Burr Hole Evacuation of Chronic Subdural Hematoma 2009,65(2):401.
[3]Torihashi k, sadamasa N, Yoshida k, et al. Independent predictors for recurrence of chronic subdural haematoma: a review of 343 consecutive surgical cases [J], Neurosurgery,2008, 63 (6):1125-1129.
[4] Rughani AI, Holmes CE, Penar PL. A novel association between a chronic subdural haematoma:and a fibrinolytic pathway defect:case report [J]. Neurosurgery, 2009 64 (6):E1192.
流体力学的重要性范文6
Abstract Hydraulics is a basic course of technology， which is a branch of mechanics. Energy equation is set up one of the earliest and the most widely used dynamic equation of hydraulic history. It is the application of the law of conservation of energy to reveal the energy variation in the process of the liquid flow and liquid dynamics in occupy an important position. Energy equation is an important part of the teaching system of hydraulics， and it is the soul that runs through the basic theory teaching and engineering practice of hydraulics， and it can also be applied to other fluids such as gas. Therefore， in order to make students better understand and master the derivation process of the energy equation， it is necessary to carry out comparative analysis of teaching reform， strengthen students' understanding of Bernoulli equation inferential reasoning process and engineering application and master， promote hydraulics problems of teaching mode innovation， in order to improve the teaching quality of the hydraulic.
Keywords ideal liquid； derivation of equation； comparison and analysis
作为一门重要的技术基础课，水力学（流体力学）是高等工科院校大多数专业开设的必修课，广泛应用于水利、土木建筑、给排水、水文环境、机械、动力、动能、化工、石油、航空、航海、计量、控制、地质勘探等专业。水力学是建立在流体力学基础之上的一门既有较强理论性又有较强工程实际意义的应用力学课程。水力学课程强调理论紧密联系工程实际，它的主要任务是研究液体（主要是水）的平衡和机械运动规律及其工程应用，它具有理论性强、经验公式多，概念抽象，推导复杂，且易混淆等特点。水力学与其他各门力学课程一样，一直以来都是学生认为最为难学的课程之一，它对学生的高等数学、大学物理、工程力学以及综合分析处理问题的能力要求较高。作为水利等工科专业的技术基础课，水力学是学生专业能力形成与未来职业发展必不可少的依托，它不仅是后续专业课学习的理论基础，而且也是解决工程实例的技术依据，因而这门课具有极强的理论性与工程实践性。
在各种水力学（流体力学）教材中，能量方程又称伯努利方程，其推导过程有多种途径。本文从动力学关系出发，分别从“微元体”与“元流”两个切入点应用牛顿第二定律推导伯努利方程，对比分析理想流体作定常流动时伯努利方程的推导过程，为伯努利方程的专题性教学改革探索提供支撑。
1 能量方程的微元体推导过程
伯努利方程“微元体”推导过程以理想液体运动微分方程为基础。根据牛顿第二定律，建立理想流体受力及运动之间的动力学关系，导出理想液体运动微分方程，通过对轴方向的运动微分方程进行变形、化简，并引入限定条件，沿流线积分得能量方程。因此能量方程“微元体”推导过程的基本思路为：（1）取“微元体”；（2）受力分析；（3）导出动力学关系；（4）变形化简；（5）引入限定条件；（6）沿流线积分。
1.1 取“微元体”
在某一瞬时在运动无黏性（理想）液体中取出棱边为，，的一微小平行六面体。六面体中心为，该点压强为（）（图1）。
1.2 受力分析
作用在流体上力，按其作用方式分为表面力和质量力。以方向为例，对“微元体”进行受力分析，对表面力取泰勒（Taylor）级数展开式的前两项。
a.表面力（以方向为例）包括压应力和剪应力
b. 质量力
1.3 导出动力学关系
由牛顿第二定律，作用在微元六面体上的合外力在某坐标轴方向投影的代数和等于此流体微元质量乘以其在同轴方向的分加速度。以轴方向为例，有
（5）
上式即理想流体运动微分方程式，又称欧拉运动微分方程式。该式是牛顿第二定律的流体力学表达式，是理想流体运动的基本控制方程式，是研究理想流体各种运动规律的基础。其物理意义可表示为作用在单位质量流体上的质量力与表面力之代数和等于其加速度，适用于无黏性流体，可压缩流体及不可压缩流体，恒定流及非恒定流。
1.4 变形化简
为了利用这组方程推导沿单个流线的伯努利方程，将理想流体运动微分方程各式分别乘以同一流线上两邻点间距离的投影，然后相加，得
1.5 引入限定条件
理想流体运动微分方程式是非线性偏微分方程组，只有特定条件下的积分，其中最著名的是伯努利（Bernoulli）积分。在积分之前，需要引入以下限定条件：
上述理想液体运动微分方程沿流线的积分称为伯努利积分，又称理想液体恒定元流能量方程。
2 伯努利方程的元流推导过程
在理想液体恒定流中取一微小流束（元流），并截取1-1和2-2断面间的微分流段来研究。将流段近似作为柱体，过水断面面积，该流段沿着流动方向流动（图2）。
根据牛顿第二定律：作用在ds流段上的外力沿s 方向的合力，应等于该流段质量与其加速度的乘积。
式（12）为不可压缩理想液体恒定元流能量方程，是由瑞士科学家伯努利于1738年首先推导出来的，所以又称为理想液体恒定元流伯努利方程[15]。
伯努利方程的适用于（1）无粘性流体，（2）不可压缩流体，（3）恒定流，（4）沿流线，应用伯努利方程时必须确认四个条件同时满足。
3 讨论与分析
除了上述采用“微元体”和“元流”两种思路推导伯努利方程以外，理想流体伯努利方程还可简单的利用理论力学或物理学中的动能定理推导得出。从能量意义上来看，方程表示单位重量的理想流体沿流线运动时，其携带的总能量在所流经的路程上任意位置时总是保持不变的，但其位势能、压力势能和动能是可以相互转化的；从几何意义上来看，方程表示理想流体沿流线运动时，其位置水头、压强水头、速度水头可能有变化或三个水头之间相互转化，但其各水头之和总是保持不变。
伯努利方程（能量方程）是从动力学的观点讨论水流各运动要素之间的关系，是能量守恒在水流运动中的具体表现。无论是“微元体”思想还是“元流”思想推导伯努利方程，都是从动力学基础的牛顿第二定律出发，计算“微元体”或“元流”各点运动的瞬时状态，并进行受力分析，列方程积分得到伯努利方程。
根据以人才培养为根本、以提高质量为核心的本科教学理念，结合“水力学”课程教学目标和课程特点，制定的教学改革思路如下：（1）通过对各个专题深入分析研究和教学实验实践，采用由一元、二元到三元的课程体系、由可压缩到不可压缩、由理想到粘性这一系统化的理论教学体系；（2）在理论教学的过程中，注重实践性教学改革探索。主要体现在上好实验课，从直观演示到动手操作，激发学习兴趣；精心选题，贴近实际工程，创造现场氛围；（3）吸取国内外水力学教材精华，在理论推导中融合新的工程水力学思想和问题，拓宽学生的思维结构与知识体系；（4）在课堂上举出应用伯努利方程能够解决的实际例子，比如毕托管测速仪、容器中液体在重力作用下的外泄、液体从内有超压的容器中外泄、驻点流动、高速列车的窗玻璃发生向外破裂等，帮助学生理解方程的重要性；（5）正确处理好教学与科研的关系。以科研带动教学，以教学中遇到的问题促进科研创新。
4 结论
针对水力学课程中伯努利方程地位重要、概念抽象、具有较强的数学物理思想等特点，本文就方程的推导过程对水力学研究型本科教学进行了对比分析研究，旨在提高学生的学习兴趣，优化学生的知识体系，强化学生的知识类比意识，培养学生的工程应用能力。得出的主要结论如下：
（1）伯努利方程是研究流体最基本最常用的基本规律之一。掌握伯努利方程的推导过程和不同条件下方程各项的物理与几何意义是学习流体动力学专题的关键，为了达到授课的系统性和关联性，采用对不同推导过程进行对比分析的方法进行讲授，以达到学生真正理解和掌握该方程的意义和实际应用。
