H2 fysica

# Basisbegrippen van druk en stromingen Dit deel introduceert fundamentele concepten betreffende vaste stoffen, vloeistoffen en gassen, met een focus op de definitie en eenheden van druk. ### 1.1 De eigenschappen van materie De materie wordt onderscheiden in drie hoofdtypen op basis van hun vorm en volume: * **Vaste stoffen**: Deze hebben een eigen vorm en volume. Ze bieden weerstand tegen veranderingen in zowel vorm als volume [2](#page=2). * **Vloeistoffen**: Vloeistoffen hebben geen vaste vorm, maar behouden wel een constant volume. Ze verzetten zich tegen volumeveranderingen [2](#page=2). * **Gassen**: Gassen hebben noch een vaste vorm, noch een constant volume. Ze bieden nauwelijks weerstand tegen veranderingen in vorm en volume [2](#page=2). ### 1.2 Druk Druk ($p$) is een fundamenteel concept dat wordt uitgedrukt in Pascal (Pa) in het MKS (SI) stelsel. Het wordt gedefinieerd als de kracht per oppervlakte-eenheid. De wiskundige definitie luidt [3](#page=3): $$p = \lim_{\Delta S \to 0} \frac{\Delta F}{\Delta S} = \frac{dF}{dS}$$ Hierbij staat $\Delta F$ voor een kleine kracht en $\Delta S$ voor een klein oppervlak. #### 1.2.1 Eenheden van druk Naast de SI-eenheid Pascal, worden in de praktijk ook andere eenheden gebruikt: * **Bar**: Eén bar is gelijk aan $10^5$ N/m$^2$, wat neerkomt op $10^5$ Pa [3](#page=3). * **Atmosfeer (atm)**: Eén atmosfeer komt overeen met de druk van 76 cm kwik (cmHg) en is gelijk aan ongeveer 1,013 bar [3](#page=3). > **Tip:** Onthoud dat de bar een praktische eenheid is die veel wordt gebruikt, maar dat Pascal de officiële SI-eenheid is. Wees bekend met de conversie tussen deze eenheden. --- # Hydrostatica en stromingsregimes Dit gedeelte behandelt de principes van hydrostatica en de classificatie van verschillende stromingsregimes. ### 2.1 Hydrostatica Hydrostatica bestudeert vloeistoffen in rust. Het centrale concept hierbij is de druk die een vloeistof uitoefent [4](#page=4). ### 2.2 Stromingsregimes Stromingsregimes classificeren de aard van vloeistof- of gasstromingen op basis van verschillende kenmerken. Deze regimes helpen bij het analyseren en voorspellen van vloeistofgedrag. De belangrijkste classificaties zijn: #### 2.2.1 Stationaire versus niet-stationaire stroming * **Stationaire stroming**: In een stationaire stroming veranderen de snelheden van de deeltjes in de vloeistof op geen enkel punt in de tijd. De snelheid op een bepaald punt in de ruimte is constant [5](#page=5). * **Niet-stationaire stroming**: In een niet-stationaire stroming veranderen de snelheden van de vloeistofdeeltjes op punten in de ruimte wel in de tijd [5](#page=5). #### 2.2.2 Wervelvrije versus turbulente stroming * **Wervelvrije stroming**: Een wervelvrije stroming, ook wel laminaire stroming genoemd, kenmerkt zich door een ordelijke, gelijkmatige beweging van vloeistofdeeltjes in parallelle lagen zonder significante menging tussen de lagen. Er zijn geen wervelingen [5](#page=5). * **Turbulente stroming**: Een turbulente stroming daarentegen is chaotisch en onregelmatig, met willekeurige bewegingen van vloeistofdeeltjes die leiden tot wervelingen en menging [5](#page=5). #### 2.2.3 Compressievrije versus samendrukbare stroming * **Compressievrije stroming**: Bij een compressievrije stroming is de dichtheid van het fluïdum constant gedurende de stroming. Dit is vaak een goede benadering voor vloeistoffen en gassen bij lage snelheden [5](#page=5). * **Samendrukbare stroming**: Bij een samendrukbare stroming varieert de dichtheid van het fluïdum wel. Dit treedt met name op bij gassen bij hoge snelheden, zoals nabij de geluidssnelheid [5](#page=5). #### 2.2.4 Viskeuze versus niet-viskeuze stromingen * **Viskeuze stroming**: Een viskeuze stroming houdt rekening met de interne wrijving (viscositeit) binnen het fluïdum. Deze wrijving leidt tot energieverlies en snelheidsgradiënten [5](#page=5). * **Niet-viskeuze stroming**: Een niet-viskeuze stroming negeert de interne wrijving van het fluïdum. Dit is een vereenvoudiging die soms gebruikt wordt bij het analyseren van stromingen waar viskeuze effecten verwaarloosbaar zijn [5](#page=5). --- # Continuïteitsvergelijking en vergelijking van Bernoulli Continuïteitsvergelijking en vergelijking van Bernoulli leggen verbanden tussen druk, snelheid en hoogte in stromende vloeistoffen. ## 3. Continuïteitsvergelijking en vergelijking van Bernoulli ### 3.1 De continuïteitsvergelijking De continuïteitsvergelijking is een fundamenteel principe dat de behoudswet van massa beschrijft voor stromende vloeistoffen. Voor stationaire, wervelvrije en niet-visceuze stromingen geldt dat een fluïdum de stroombuis zijdelings niet kan verlaten. Dit leidt tot de formulering dat het massadebiet constant is [6](#page=6): $\rho A v = \text{constant}$ [6](#page=6). Hierbij staat $\rho$ voor de dichtheid van het fluïdum, $A$ voor de dwarsdoorsnede van de stroombuis, en $v$ voor de stroomsnelheid [6](#page=6). Als we ervan uitgaan dat het fluïdum compressievrij is (d.w.z. de dichtheid $\rho$ is constant), dan is het volumedebiet ook constant: $A v = \text{constant}$ [6](#page=6). Dit betekent dat waar de dwarsdoorsnede van de stroombuis kleiner wordt, de snelheid van het fluïdum toeneemt, en omgekeerd. > **Tip:** Denk hierbij aan een tuinslang. Als je de opening met je vinger vernauwt, neemt de snelheid van het water toe. ### 3.2 De vergelijking van Bernoulli De vergelijking van Bernoulli is afgeleid uit de stelling van arbeid en energie en beschrijft de relatie tussen druk, snelheid en potentiële energie in een stromende vloeistof. Voor een ideaal fluïdum (niet-visceus en onsamendrukbaar) geldt dat de som van de statische druk, de dynamische druk en de potentiële energiedruk per eenheid van volume constant is langs een stroomlijn [8](#page=8). De arbeid verricht door de drie aanwezige krachten kan worden uitgedrukt als: $p_1 A_1 \Delta l_1 - p_2 A_2 \Delta l_2 - mg(y_2 - y_1) = \frac{1}{2} m v_2^2 - \frac{1}{2} m v_1^2$ [8](#page=8). Hierbij zijn $p_1$ en $p_2$ de drukken aan het begin en einde van een fluïdumsegment, $A_1$ en $A_2$ de doorsnedeoppervlakten, $\Delta l_1$ en $\Delta l_2$ de afgelegde afstanden, $m$ de massa van het fluïdumsegment, $g$ de valversnelling, en $y_1$ en $y_2$ de hoogtes [8](#page=8). Door gebruik te maken van de continuïteitsvergelijking, waarbij $A_1 \Delta l_1 = A_2 \Delta l_2 = m/\rho$, kan de vergelijking van Bernoulli worden herschreven als: $p_1 + \rho g y_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 = p_2 + \rho g y_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2$ [8](#page=8). Dit betekent dat de som van de statische druk ($p$), de hydrostatische druk ($\rho g y$), en de dynamische druk ($\frac{1}{2} \rho v^2$) constant is langs een stroomlijn [8](#page=8) [9](#page=9). #### 3.2.1 Toepassingen van de vergelijking van Bernoulli De vergelijking van Bernoulli, in combinatie met de continuïteitsvergelijking, verklaart diverse fenomenen, waaronder drukvariaties in stromende vloeistoffen. Een belangrijk gevolg is dat de druk $p$ het kleinst is waar de snelheid $v$ het grootst is en de stroomlijnen het dichtst bij elkaar liggen [9](#page=9). > **Tip:** Onthoud dat voor een horizontale stroming ($y_1 = y_2$), de vergelijking van Bernoulli vereenvoudigt tot $p_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 = p_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2$ [9](#page=9). ##### 3.2.1.1 Bloeddruk Bij het meten van bloeddruk speelt de vergelijking van Bernoulli een belangrijke rol. De systolische bloeddruk wordt gemeten op een referentiehoogte, bijvoorbeeld ter hoogte van het rechteratrium. De snelheid van het bloed in de aorta tijdens systole is relatief laag (ongeveer 0,5 m/s), waardoor de dynamische druk (ongeveer 0,13 kPa) verwaarloosbaar is ten opzichte van de statische druk. Echter, de $\rho g y$ term (de hydrostatische drukcomponent) is zeer significant bij bloeddrukmetingen, aangezien het menselijk lichaam grote hoogteverschillen kan hebben [10](#page=10). ##### 3.2.1.2 Vernauwing in bloedvaten Een vernauwing in een bloedvat kan leiden tot een bloeddrukdaling en het ontstaan van lokale turbulenties, eveneens te verklaren met de vergelijking van Bernoulli en de continuïteitsvergelijking. Wanneer de doorsnede van een bloedvat vernauwt (bijvoorbeeld van $A_1$ naar $A_2$ met $A_1 < A_2$), neemt de bloedstroomsnelheid toe volgens de continuïteitsvergelijking. Volgens Bernoulli zal de druk op de plaats van de vernauwing dan dalen. Dit kan worden uitgedrukt met de formule [11](#page=11): $p_2 - p_1 = \frac{1}{2} \rho v_1^2 \left(1 - \left(\frac{A_1}{A_2}\right)^2\right)$ [11](#page=11). waar $p_2$ de druk na de vernauwing is en $p_1$ de druk ervoor, met de bijbehorende snelheden $v_2$ en $v_1$ en doorsneden $A_2$ en $A_1$. Omdat $A_1 < A_2$, is $\left(\frac{A_1}{A_2}\right)^2 < 1$, wat resulteert in een negatieve drukverschil ($p_2 - p_1 < 0$) indien de snelheidsverschillen worden meegenomen, wat wijst op een drukverlaging in de vernauwing [11](#page=11). --- # Wrijvingsweerstand en de wet van Poiseuille Dit deel behandelt de wrijvingsweerstand in reële vloeistoffen, inclusief schuifspanning en de wet van Poiseuille voor het berekenen van het volumedebiet in buizen. ## 4 Wrijvingsweerstand en de wet van Poiseuille In tegenstelling tot ideale vloeistoffen, waar geen drukverschil nodig is voor stroming in een horizontale buis, ondervinden reële vloeistoffen energieverlies door wrijving als gevolg van hun viscositeit. Dit energieverlies manifesteert zich als warmte. De wrijvingsweerstand ($R_{AB}$) in een buis kan worden uitgedrukt in een relatie die analoog is aan de wet van Ohm voor elektrische circuits, waarbij het debiet ($dV/dt$ of $I$) evenredig is met het drukverschil ($p_A - p_B$) en omgekeerd evenredig met de weerstand ($R_{AB}$) [12](#page=12): $$ \frac{dV}{dt} = I = \frac{p_A - p_B}{R_{AB}} $$ ### 4.1 Schuifspanning in vloeistoffen Schuifspanning treedt op wanneer een vloeistof stroomt en er relatieve beweging is tussen verschillende lagen van de vloeistof. In het geval van een vlakke plaat is dit concept anders dan in een cilindrische buis waar de vloeistof tegen de wanden wrijft [13](#page=13). ### 4.2 De wet van Poiseuille De wet van Poiseuille beschrijft het volumedebiet van een viskeuze vloeistof die door een cilindrische buis stroomt onder invloed van een drukverschil [14](#page=14). #### 4.2.1 Krachten in een cilindrische buis Bij stroming in een cilindrische buis werken verschillende krachten: * Drukkracht naar rechts: $p_A \pi r^2$ [14](#page=14). * Drukkracht naar links: $p_B \pi r^2$ [14](#page=14). * Remmende schuifkracht naar links, veroorzaakt door viscositeit ($\eta$): deze kracht werkt over het oppervlak van de vloeistoflagen en is evenredig met de gradiënt van de snelheid ($dv/dr$). De totale schuifkracht op een cilinder met straal $r$ en lengte $l$ kan worden uitgedrukt als [14](#page=14): $$ F_{\text{schuif}} = \eta (2 \pi r l) \frac{dv}{dr} $$ Hierin is $\eta$ de viscositeitscoëfficiënt en $dv/dr$ de snelheidsgradiënt loodrecht op de stromingsrichting [14](#page=14). #### 4.2.2 Stationair regime In een stationair stromingsregime, waarbij de snelheid van de vloeistof op elk punt constant is in de tijd, is de som van de krachten gelijk aan nul. Door integratie van de snelheidsgradiënt kan de snelheidsverdeling $v(r)$ als functie van de afstand $r$ tot het midden van de buis worden afgeleid. Dit resulteert in een paraboolvormige snelheidsverdeling [15](#page=15): $$ v(r) = \frac{p_A - p_B}{4 \eta l} (R^2 - r^2) $$ Hierin is $R$ de straal van de buis. De maximale snelheid treedt op in het midden van de buis ($r=0$) en de snelheid is nul aan de wanden van de buis ($r=R$) [15](#page=15). #### 4.2.3 Volumedebiet en weerstand Het volumedebiet ($dV/dt$) is de integraal van de snelheid over het dwarsdoorsnedegebied van de buis. Door de afgeleide snelheidsverdeling te integreren, verkrijgt men de wet van Poiseuille [16](#page=16): $$ \frac{dV}{dt} = \frac{\pi (p_A - p_B) R^4}{8 \eta l} $$ Deze formule toont aan dat het volumedebiet evenredig is met het drukverschil en de vierde macht van de straal van de buis, en omgekeerd evenredig met de viscositeit en de lengte van de buis [16](#page=16). De wrijvingsweerstand ($R_{AB}$) kan uit deze vergelijking worden afgeleid als een constante waarde voor een gegeven buis en vloeistof [16](#page=16): $$ R_{AB} = R_0 = \frac{8 \eta l}{\pi R^4} $$ ### 4.3 Stromingsgedrag en Reynoldsgetal Het stromingsprofiel kan laminair of turbulent zijn. De viscositeitscoëfficiënt ($\eta$), de straal ($R$) van de buis, en de eigenschappen van de binnenwand (glad/ruw, vervormbaar, vertakkingen) beïnvloeden de stroming [17](#page=17). Om te bepalen of de stroming laminair of turbulent is, wordt het Reynoldsgetal ($Re$) gebruikt [17](#page=17): $$ Re = \frac{\rho \langle v \rangle 2R}{\eta} $$ Hierin is $\rho$ de dichtheid van de vloeistof, $\langle v \rangle$ de gemiddelde snelheid van het fluïdum, en $R$ de straal van de buis [17](#page=17). * Als $Re < 2000$, spreekt men van laminaire stroming [18](#page=18). * Als $Re > 3000$, spreekt men van turbulente stroming [18](#page=18). * Voor waarden van $Re$ tussenin is er een overgangsprofiel [18](#page=18). > **Tip:** Het Reynoldsgetal is een dimensieloze grootheid die een indicatie geeft van de verhouding tussen inertiële krachten en viskeuze krachten in de stroming. Hogere waarden van $Re$ duiden op een grotere neiging tot turbulentie. ### 4.4 Stromingsweerstand in series en parallel * **Buizen in serie:** De totale weerstand is de som van de individuele weerstanden: $R_{\text{tot}} = R_1 + R_2$ [17](#page=17). * **Buizen parallel:** De inverse van de totale weerstand is de som van de inversen van de individuele weerstanden: $ \frac{1}{R_{\text{tot}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} $ [17](#page=17). > **Voorbeeld:** Stel je een bloedvat voor met een vernauwing. De vernauwing (kleinere $R$) leidt tot een drastisch verhoogde weerstand volgens de wet van Poiseuille, wat kan leiden tot een verhoogde bloeddruk in het voorgaande deel van het vat. --- # Modellen van bloedcirculatie, viscositeit en drukverloop Dit gedeelte behandelt de fundamentele principes achter het model van de bloedcirculatie, de eigenschappen van bloedviscositeit, de invloed van bloedvatdiameter, en het drukverloop door het vaatstelsel, inclusief de effecten van lichaamshouding op bloeddrukmetingen. ### 5.1 Het model van de bloedcirculatie Het model van de bloedcirculatie beschouwt bloed als een suspensie van bloedlichaampjes in plasma. De afmetingen van erytrocyten, met een diameter van ongeveer 7 micrometer en een maximale dikte van 2 micrometer, komen overeen met de diameter van capillairen. Bloedstroming in het vaatstelsel wordt niet als continu, maar als gepulseerd beschouwd [19](#page=19). ### 5.2 Viscositeit van bloed De viscositeit van plasma is 0,0012 Pa·s, wat iets hoger is dan die van water (0,001 Pa·s). De viscositeit van bloed zelf is afhankelijk van de hematocrietwaarde [20](#page=20). #### 5.2.1 Invloed van bloedvatdiameter op viscositeit De viscositeit van bloed wordt ook beïnvloed door de diameter van de bloedvaten [21](#page=21). #### 5.2.2 Snelheidsprofiel van bloed In tegenstelling tot een Newtoniaanse vloeistof, waar het snelheidsprofiel een parabool is, is het snelheidsprofiel van bloed eerder een afgeknotte parabool. Dit geldt voor bloed met een hematocrietwaarde van 45% en in nog sterkere mate voor bloed met een hematocrietwaarde van 60% [22](#page=22). ### 5.3 Drukverloop in de circulatie #### 5.3.1 Druk in een horizontaal gelegen persoon Bij een horizontaal gelegen persoon zijn er specifieke drukken gedefinieerd: * **Systolische druk**: Dit is de druk tijdens de systole van het linkerventrikel. Een normale waarde is 16 kilopascal (kPa), wat overeenkomt met 120 millimeter kwik (mm Hg). Deze druk wordt bepaald door de hartfrequentie, het per slag uitgepompte bloedvolume, en de rekbaarheid van het slagaderlijke stelsel [23](#page=23). * **Diastolische druk**: Dit is de druk na het sluiten van de aortakleppen. Een normale waarde is 10,7 kPa, wat overeenkomt met 80 mm Hg. De diastolische druk hangt vooral af van de duur van het diastolische interval en de totale perifere weerstand [24](#page=24). #### 5.3.2 Stromingsweerstand en drukverval De stromingsweerstand ($R_{PRU}$) van een bloedvat kan worden berekend met de Wet van Poiseuille. Een voorbeeld met een straal van 1 cm, lengte 1 cm en een bloedviscositeit van 4 millipascal-seconde (mPa·s) geeft een weerstand van $7,7 \times 10^{-5}$ mm Hg per cm³/s [27](#page=27). Het drukverval ($\Delta p$) in een willekeurig bloedvat met lengte $L$, straal $r$ en aantal vertakkingen $n$ kan worden uitgedrukt als: $$ \Delta p = R_0 \frac{dV}{dt} = 7,7 \times 10^{-5} \frac{L(\text{cm})}{r(\text{cm})^4} \frac{dV}{dt} (\frac{\text{cm}^3}{\text{s}}) \frac{1}{n} $$ [28](#page=28). Hierbij is $R_0$ de weerstand en $\frac{dV}{dt}$ de volumestroom. De gemiddelde volumestroom is ongeveer 5 liter per minuut, wat neerkomt op ongeveer 80 cm³/s [28](#page=28). De drukverval in verschillende delen van het vaatstelsel is als volgt: * **Aorta**: $n=1$, $r=1,25$ cm, $L=10$ cm. $\Delta p = 0,025$ mm Hg. Dit is verwaarloosbaar [29](#page=29). * **Grote arteriën**: $n=200$, $r=0,2$ cm, $L=75$ cm. $\Delta p = 1,4$ mm Hg. Dit is zeer gering ten opzichte van de systolische druk van 120 mm Hg [29](#page=29). * **Arteriolen**: $n=5 \times 10^5$, $r=30$ µm, $L=0,6$ cm. $\Delta p = 91$ mm Hg. Dit is een zeer groot drukverval [29](#page=29). * **Capillairen**: $n=10^{10}$, $r=3,5$ µm, $L=0,2$ cm. $\Delta p = 8,2$ mm Hg. Dit is een belangrijk drukverval [29](#page=29). ### 5.4 Lichaamshouding en bloeddruk De lichaamshouding heeft significante invloed op bloeddrukmetingen door hoogteverschillen en de zwaartekracht. #### 5.4.1 Liggende versus rechtopstaande houding * In een **horizontale houding** is er geen hoogteverschil en wordt de weerstand primair door het vaatstelsel zelf bepaald. De bloeddruk in de aorta is 16 kPa (120 mm Hg) [30](#page=30). * In een **verticale houding** is er een hoogteverschil en speelt de zwaartekracht een rol. De bloeddruk op een andere plaats dan het hart kan worden berekend met de Bernoulli-vergelijking [30](#page=30): $$ p_B - p_A = \rho g (h_A - h_B) $$ [30](#page=30). Hierbij is $\rho$ de dichtheid, $g$ de zwaartekrachtversnelling en $h$ de hoogte. De bloeddruk in de voeten kan aanzienlijk hoger zijn dan in het hart [30](#page=30) [32](#page=32). #### 5.4.2 Effecten van hoogteverschil Een hoogteverschil van 50 cm tussen het hoofd en het hart resulteert in een arterieel drukverschil van 5 kPa (38 mm Hg) tussen die punten [31](#page=31). * Bij rechtopstaan is de arteriële druk in de hersenen 5 kPa lager dan in liggende houding [31](#page=31). * Ook de veneuze druk in de hersenen is 5 kPa lager [31](#page=31). * Een bloeddrukmeting ter hoogte van de arm, met de arm opgeheven, geeft een waarde die ongeveer 5 kPa te laag is [31](#page=31). #### 5.4.3 Drukveranderingen in de voeten Met een hoogte van het hart van 120 cm boven de voeten bij rechtop staan, is er een drukstijging in de voeten van 12 kPa (90 mm Hg). Dit verhoogde druk op de vaatwand in de voeten kan klinisch gezien problemen veroorzaken. In dit geval neemt de straal van de arteriolen toe in het onderliggende lichaam [32](#page=32). #### 5.4.4 Bloeddrukmeting (Sphygnomanometer) De druk in een manchet van een sphygmomanometer ($p_{manchet}$) ten opzichte van de atmosferische druk ($p_{atm}$) wordt gerelateerd aan de hoogte van de kwikkolom ($h$) en de dichtheid van kwik ($\rho_{Hg}$): $$ p_{manchet} - p_{atm} = \rho_{Hg} g h $$ [33](#page=33). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Vaste stof | Een aggregatietoestand van materie die gekenmerkt wordt door een eigen vorm en een constant volume, en die weerstand biedt tegen veranderingen in zowel vorm als volume. | | Vloeistof | Een aggregatietoestand van materie die een constant volume heeft, maar geen eigen vorm, en zich verzet tegen volumeveranderingen. | | Gas | Een aggregatietoestand van materie die noch een vaste vorm, noch een constant volume heeft, en nauwelijks weerstand biedt tegen vorm- of volumeveranderingen. | | Druk (p) | De kracht die loodrecht op een oppervlak werkt, gedeeld door de oppervlakte waarop de kracht inwerkt. De SI-eenheid is Pascal (Pa). | | Pascal (Pa) | De SI-eenheid van druk, gedefinieerd als één Newton per vierkante meter ($1 \, \text{N/m}^2$). | | Bar | Een praktische eenheid van druk, gelijk aan $10^5$ Pascal of $10^5 \, \text{N/m}^2$. | | Atmosfeer (atm) | Een praktische eenheid van druk, ongeveer gelijk aan de gemiddelde luchtdruk op zeeniveau, gedefinieerd als de druk die een kolom van 76 cm kwik (Hg) uitoefent, wat neerkomt op ongeveer 1,013 bar. | | Hydrostatica | De tak van de mechanica die zich bezighoudt met de studie van vloeistoffen in rust en de krachten die hierop inwerken. | | Stationaire stroming | Een vloeistofstroming waarbij de snelheid op elk punt in de ruimte constant is in de tijd. | | Niet-stationaire stroming | Een vloeistofstroming waarbij de snelheid op ten minste één punt in de ruimte verandert in de tijd. | | Wervelvrije stroming | Een vloeistofstroming waarbij de vloeistofdeeltjes geen netto rotatie om hun eigen as hebben, resulterend in geen wervelvorming. | | Turbulente stroming | Een vloeistofstroming gekenmerkt door willekeurige, chaotische bewegingen en wervels, waarbij de snelheid op een punt sterk fluctueert. | | Compressievrije stroming | Een vloeistofstroming waarbij de dichtheid van het fluïdum constant blijft, wat typisch is voor incompressibele vloeistoffen. | | Samendrukbare stroming | Een vloeistofstroming waarbij de dichtheid van het fluïdum kan variëren, wat kenmerkend is voor gassen bij hoge snelheden of grote drukverschillen. | | Viskeuze stroming | Een vloeistofstroming waarbij interne wrijvingskrachten (viscositeit) significant zijn en energieverlies veroorzaken. | | Niet-viskeuze stroming | Een theoretische vloeistofstroming waarbij interne wrijvingskrachten worden verwaarloosd. | | Continuïteitsvergelijking | Een fysische wet die stelt dat voor een stationaire, wervelvrije en niet-viskeuze stroming, het massadebiet ($ \rho A v $) of volumedebiet ($ Av $ voor een compressievrij fluïdum) constant is langs een stroombuis. | | Massadebiet | De massa van een fluïdum die per tijdseenheid door een bepaald oppervlak stroomt. | | Volumedebiet | Het volume van een fluïdum dat per tijdseenheid door een bepaald oppervlak stroomt. | | Vergelijking van Bernoulli | Een principe dat de relatie beschrijft tussen druk, snelheid en hoogte in een stationaire, wervelvrije en niet-viskeuze stroming, gebaseerd op het behoud van energie per volume-eenheid. | | Potentiële energie per eenheid van volume | De potentiële energie van een fluïdum per eenheid volume, gerelateerd aan zijn hoogte in een zwaartekrachtveld ($ \rho g y $). | | Kinetische energie per eenheid van volume | De kinetische energie van een fluïdum per eenheid volume, gerelateerd aan zijn snelheid ($ \frac{1}{2} \rho v^2 $). | | Dynamische druk | Het deel van de druk in een stromende vloeistof dat gerelateerd is aan de beweging van de vloeistof, uitgedrukt als $ \frac{1}{2} \rho v^2 $. | | Wrijvingsweerstand | De weerstand die ondervonden wordt door de interne wrijving van een viskeuze vloeistof die door een leiding stroomt, leidend tot energieverlies. | | Viscositeit ($ \eta $) | Een maat voor de weerstand van een vloeistof tegen stroming; hogere viscositeit betekent grotere interne weerstand en langzamere stroming. | | Schuifspanning | De tangentiële kracht per eenheid van oppervlak die optreedt in een vloeistof als gevolg van viscositeit en snelheidsgradiënten. | | Wet van Poiseuille | Beschrijft het volumedebiet van een viskeuze, incompressibele vloeistof door een cilindrische buis met constante straal onder invloed van een drukverschil. | | Paraboolbaan | Het profiel van de snelheid van een viskeuze vloeistof in een cilindrische buis volgens de wet van Poiseuille, waarbij de snelheid parabolisch varieert van nul aan de wand tot een maximum in het midden. | | Wrijvingsweerstand ($ R_{AB} $) | Een kwantitatieve maat voor de weerstand tegen stroming veroorzaakt door viscositeit, vergelijkbaar met elektrische weerstand. | | Reynoldsgetal (Re) | Een dimensieloos getal dat de verhouding aangeeft tussen traagheidskrachten en viskeuze krachten in een stromende vloeistof, en gebruikt wordt om te bepalen of de stroming laminair of turbulent is. | | Laminair stroming | Een stromingsregime gekenmerkt door gladde, parallelle stroomlijnen, typisch bij lage Reynoldsgetallen ($ \text{Re} < 2000 $). | | Turbulent stroming | Een stromingsregime gekenmerkt door willekeurige, chaotische bewegingen en wervels, typisch bij hoge Reynoldsgetallen ($ \text{Re} > 3000 $). | | Hematocrietwaarde (Hct) | Het percentage van het bloedvolume dat ingenomen wordt door rode bloedcellen. | | Newtoniaanse vloeistof | Een vloeistof waarbij de schuifspanning direct evenredig is met de afschuifsnelheid, met een constante viscositeit. | | Systolische druk | De maximale bloeddruk die gemeten wordt tijdens de contractie van het hart (systole), vooral in de grote slagaders. | | Diastolische druk | De minimale bloeddruk die gemeten wordt wanneer het hart ontspant tussen de samentrekkingen (diastole). | | Sphygmomanometer | Een medisch instrument dat wordt gebruikt om bloeddruk te meten, vaak door middel van een manchet die wordt opgeblazen. |