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左心室流固耦合计算时采用的单位

左心室流固耦合计算时采用的单位

作者: 马鹏飞_47c5 | 来源:发表于2020-11-16 22:52 被阅读0次

这篇文章的最后有个心脏的算例,昨天拿到了心脏网格的数据,要开始计算心脏的流固耦合,首先要把单位换算搞清楚。网格数据采用的单位是毫米(mm),参数C的单位是千帕(kPa),它们之间的关系是
1kPa=1000N/m^2=10^{-3}N/mm^2
论文中常出现的力的单位是达因(dyn),它和kPa的关系是
1dyn/m^2=10^{-5}N/m^2=10^{-8}kPa=10^4N/mm^2

题目中给出的参数\rho=1g/cm^3,C=10kPa,\mu=0.04泊,

Chapter One

如果决定长度采用毫米mm,质量单位采用毫克mg,时间单位取用秒s。因此推导出密度单位取成mg/mm^3。NS方程中的动量方程中等式左边\rho \dot{\mathbf{u}}的单位是
1\frac{mg}{mm^3}*1\frac{mm}{s^2}=10^{-6}\frac{kg}{mm^3}*10^{-3}\frac{m}{s^2}= 10^{-9} \frac{kg\cdot m}{mm^3\cdot s^2} = 10^{-9}N/mm^3
参数C需要进行如下的单位转换:
1kPa=10^{-3}N/mm^2=10^{-3}\frac{kg\cdot m}{mm^2\cdot s^2}=10^6\frac{mg\cdot mm}{mm^2\cdot s^2}

粘性系数要进行如下转换:
1\frac{N\cdot s}{m^2}=10^{-6}\frac{kg\cdot m\cdot s}{m^2\cdot s^2}=10^{-6}\frac{kg}{m\cdot s}=10^{-3}\frac{mg}{mm\cdot s}
参数的数值为\rho=1,C=10^7,\mu=4\times10^{-6}

Chapter Two

如果决定长度采用厘米cm,质量单位采用毫克g,时间单位取用秒s。因此推导出密度单位取成g/cm^3
1kPa=10^{-1}N/cm^2=10^{-1}\frac{kg\cdot m}{cm^2\cdot s^2}=10^4\frac{g\cdot cm}{cm^2\cdot s^2}

1\frac{N\cdot s}{m^2}=1\frac{kg\cdot m\cdot s}{m^2\cdot s^2}=1\frac{kg}{m\cdot s}=10\frac{g}{cm\cdot s}=10\frac{dyn\cdot s}{cm^2}

参数的数值为\rho=1,C=10^5,\mu=4

Chapter Three

长度单位米,质量单位千克,时间单位秒。

参数的数值为\rho=10^3,C=10^4,\mu=4\times10^{-3}

目前看来,以厘米、克为单位比较合适。

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