流体力学的重要性范文

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1 资料与方法

1.1 一般资料。

本次研究所选病例均为我院于201 3 年6 月至201 5 年6 月收治的急性药物中毒患儿, 共印例。所有患儿均采用床旁血液灌流进行治疗。其中, 男患儿34 例, 女患儿26例; 年龄2 口3 岁, 平均年龄( .5 2 1士1.34 ) 岁; 发病至就诊时间3 哄小时, 平均( .3 52士.0 4 ) 小时。药物中毒原因: 有机磷农药中毒19 例, 安定类药物中毒2 例, 卡马西平中毒巧例,其他药物中毒4 例。所有患儿均出现不同程度的呼吸抑制、头痛、恶心、呕吐等症状, 并在经过尿检和胃基础胃酸分泌量测定、胆碱醋酶检查之后确诊为急性药物中毒。

1.2 护理方法。

所有患儿均采用床旁血液灌流进行抢救治疗,同时, 在治疗的过程中给予患儿相应的急救护理: 第一, 建立l}部寸血管通路。采用动脉直接穿刺法为患儿建立血管通路但是,考虑到患儿可能躁动、不合作, 所以护理人员应使用约束带将患儿穿刺侧的前臂、手掌等部位约束起来, 限制其活动。同时,为防止穿刺针滑脱, 护理人员应使用弹力绷带将穿刺针的针翼固定住。在灌流结束之后将穿刺针拔出, 并对穿刺点进行压迫止血海半小时放松压迫一次,直至不出血 。第二灌流器护理。在灌流之前先将灌流器静脉端向上, 之后再启动血泵, 以每分钟5-0 100侧的速度预冲30 00侧生理盐水。冲洗5 分钟之后再以每分钟10 侧的速度将肝素生理盐水注入灌流器和体外管路中, 并保持动脉端线上, 从而使灌流器充分肝素化。在冲洗过程中, 护理人员可用手轻拍灌流器, 从而将其中的气泡和微粒彻底清除。第三, 血液灌流综合征的护理。如果患儿在灌流开始30 分钟内出现了躁动、寒战、血压下降等情况, 则首先考虑血液灌流综合征的可能。对此, 护理人员可从以下几个方面实施护理:

①给患儿保温;

② 静脉滴注地塞米松, 并将血流量流速调低至每分钟30 侧;

③输入10 耐生理盐水。等到患儿的症状缓解之后将血流量恢复至原来的数值。第四, 凝血护理。凝血会大大降低灌流效果, 甚至会使患者不得不终止灌流团。因此,预防凝血的发生非常重要。对此, 护理人员可从以下几个方面加强预防:

①严格按照说明书进行操作, 从而保证灌流器充分肝素化。

② 灌流过程中定期监测A C 丁给患儿静脉输注肝素,等待10 分钟, 患者全身肝素化之后再开始进行血液灌流。灌流期间根据A -CI 结果追加肝素, 并在灌流结束前半小时内停用肝素。

③必要时给予患儿鱼精蛋白中和肝素。

④如果患者有凝血倾向, 则在灌流过程中使用生理盐水快速冲洗。第五, 血液灌流报警的处理开始前调节合理安全的报警线, 灌流过程中如出现报警立即采取相应措施解除报警。第六, 监测生命体征。在灌流治疗过程中, 护理人员应密切观察患儿的呼吸、有创血压、心率等情况, 给予患者吸氧治疗 。如果发现患者血压下降, 则应及时降低血流速度, 并协助患儿取头低脚高位。如果血压下降是因药物中毒所致, 则应在灌流治疗的基础上静脉滴注升压药。

第六, 致热反应的护理。为预防致热、寒战等症状,护理人员应在灌流治疗开始前预防性静脉滴注地塞米松。第七,灌流结束后的护理。在血液灌流结束后需进行回血。然而生理盐水回血可能导致毒物、吸附剂解离, 从而再次进入血液中,所以护理人员应在灌流结束后用空气回血, 但是回血过程中也应注意防止气体进入血管导致空气栓塞。

2 结果

本次研究中, 经过床旁血液灌流与急救护理,60 例患者中有1 例因抢救无效而死亡, 另外59 例患儿抢救成功并痊愈出院。

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CRRT联合血液灌流是治疗某些急性中毒最有效的方法之一[1]，血液通过透析器及灌流器的过程中，通过树脂特异性吸附作用直接清楚体内毒素及药物，并纠正毒物引起的电解质和酸碱平衡，挽救患者生命，缩短住院时间，意识转清快。

我院自2010年6月～2013年1月收治15例急性重症有机磷中毒，引用此技术，挽救了14例患者的生命，取得了良好的效果。现总结如下：

1 方法

1.1 常规治疗方法，患者入院后，采用常规洗胃、导泻、利尿、补液、解毒药的应用及对症治疗，呼吸机辅助呼吸4例等内科综合抢救。

1.2操作方法 血管通路选用股静脉插管，丽珠HA-230血液灌流器，贝朗CRRT机，N69透析器，先用5%的葡萄糖500ml冲洗灌流器，再用1000ml肝素盐水（每500ml加2500U肝素）冲洗，速度为100ml/min，冲洗时需要用手轻拍及转动灌流器，清除脱落的微粒，同时排除气泡，再用500ml生理盐水（500ml加入12500U肝素）冲洗200ml，连接至透析器的前端，进行密闭式冲洗，冲洗时间不得少于20min。置换液按Prot配方自制，以前稀释方式输入，3000ml/h的速度。抗凝方法采用依诺肝素抗凝，治疗模式与时间采用连续性静脉-静脉血液滤过（CVVH）模式，血流量为150～180ml/min。先做血液灌流加血液透析，2h后，灌流器吸附能力达到饱和后回血取下灌流器，再继续透析1～2h。

2 护理

2.1患者准备，患者平卧与床上，昏迷者固定四肢，防止躁动。患者与家属均有不同程度的紧张、焦虑、恐惧等心理，因此要做好患者及家属的宣教工作。治疗前向患者及家属耐心讲解相关知识及综合治疗的效果，介绍血液灌流联合CRRT治疗方法的优越性及可行性，减轻患者的恐惧和顾虑，取得患者的配合和信任，使其增强战胜疾病的信心。

2.2血管通路 尽早建立血管通路，血液管路通畅是保证灌流顺利进行的前提，因此在治疗中固定好股静脉导管，防止管道受压、扭曲、折叠、脱落。保证足够的血流量，护理上要及时发现和处理血流量不足的情况。

2.3 全身肝素化，中毒患者一般都处于凝状态，肝素用量一般比普通透析要高，首次剂量按照1.0～2.0mg/kg，静脉给肝素10min后才开始灌流。

2.4严密观察，治疗过程中严密观察患者的生命体征、神志变化、瞳孔反应等，保持呼吸道通畅，随着血液灌流的作用，药物逐渐被灌流器吸附，1～1.5h后患者逐渐出现躁动、不安，需要床档加以保护，防止坠床，四肢可以用约束带加以约束，以防导管脱落[2]。注意观察血流量及静脉压，跨膜压等个参数的变化，若持续的静脉压或跨膜压高报警，可能是静脉回流受阻或是静脉管路及透析器凝血，查明原因，必要时更换透析器及灌流器继续透析。灌流器及透析器易发生凝血的原因是①灌流器及全身肝素化用量不足。②血流量不足。③温度太低。

2.5并发症的观察及护理

2.5.1低血压 有1例患者出现了低血压，烦躁不安，四肢冰凉，若出现低血压，减慢血流量，去枕平卧位，使用升压药，更据医嘱补液，输注高渗葡萄糖等。

2.5.2仔细观察，观察股静脉置管处有无渗血，皮下有无出血等表现。如有及时通知医生并作相应的处理。

2.6治疗后的护理 ，结束治疗时按照操作规程进行回血，防止发生空气栓塞。做好深静脉导管的护理，并妥善固定，记录超滤量，检测生命体征并做好记录，观察患者有无不良反应。做好患者与家属的宣教工作，与病房护士做好交接班工作，并记录。

3结果

通过15例，治愈14例（93%），死亡1例（6%），治愈的14例行血液灌流1～3次后意识恢复，神志清楚，随诊生存状态良好，无后遗症出现。1例重症中毒合并呼吸衰竭，中毒后12h才被发现送至医院，抢救无效死亡。

4结论

血液灌流能清楚脂溶性的药物和毒物，已广泛应用与临床的急性毒物中毒的抢救治疗手段，并取得了良好的效果，但它只能清除毒物，而不能纠正中毒引起的水电解质及酸碱紊乱，合并急性肾功衰，心衰，等危重患者的抢救，而CRRRT治疗能解决其问题，将CRRT联合HP应用与治疗急性中毒患者，效果相当明显，它快速、有效、直接清除毒物有效的方法。

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作者简介：李小川（1976-），男，河南焦作人，扬州大学能源与动力工程学院，讲师；田萌（1977-），女，陕西安康人，扬州大学能源与动力工程学院，讲师。（江苏?扬州?225127）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）23-0047-01

“工程流体力学”课程在能源动力类工科专业中占有非常重要的地位，主要研究流体（液体和气体）的平衡、运动规律及其实际工程应用的技术科学，是力学的一个重要的分支学科。通过本课程流体力学的基本概念和基本原理的学习，学生掌握分析和解决本专业中涉及流体力学问题的能力，为后续专业课程学习奠定基础，然而当前的教学效果并不理想。自然界和人类生活中，以及工农业生产的各行各业中均广泛存在流体流动现象，但是由于缺乏对生活的观察，学生很难做到对课本讲授内容形成直观映像。此外，自然界中的流动现象往往包含多种流动方式，在理论分析与公式推导中涉及许多复杂的数学理论与方法，经验公式多，且不易理解记忆，给学生的学习带来很大困难，导致教师难教、学生难学，实践与应用起来更是难上加难，教学效果不理想，教学目的难以实现。还对后续专业课的学习造成很大影响，进而影响本科教学的整体质量。因此，“工程流体力学”教学改革势在必行。

一、“工程流体力学”教学调查研究

“工程流体力学”课程通常是开设于热能动力工程专业二年级阶段。对扬州大学的学生的问卷调查显示，多数学生对“工程流体力学”课程的评价是“难学”。为何会有这样的评价，通过分析发现，存在几个方面的原因。

1.研究对象比较抽象

“工程流体力学”课程本身研究对象是流体，没有一定的形状和具有流动性，这是流体区别于固体的本质特征。这一特征决定了流体力学研究理论比较抽象、经验公式繁多且推导过程复杂不易理解、易混淆，进而导致了本课程教师难教、学生难学，教学效果不够理想。因此，能否将前面学习过的对“固体”平衡和运动物理规律的分析方法通过比拟的方式移植到“流体”上，并使其形成正向的学习迁移是学生能否很快的掌握本门课程学习方法、学好本课程的一个很重要的方面。[1]

2.教师与学生

“教学”包括“教”与“学”两个方面的内容，忽视任何一个方面都有可能造成教学效果的不理想。理论课教学是工程流体力学课程教学的主要方面，是进行实验指导和应用于工程实践的基础。某些任课教师为了自己的方便省事，教材和教学内容仍然是多年前的老教材，对现阶段流体力学的发展方向和研究成果，以及本学科的最新科技前沿理论及工程应用进展不能做到及时更新，教学内容与实际应用严重脱节。

教学方法单一呆板，无法吸引学生的兴趣。经常看到这样一种现象：教师在讲台上只顾着自己滔滔不绝地讲，忽视了课堂教学的互动性和学生的主观能动性，学生了无兴趣的在座位上睡觉、开小差、玩手机，基本上是教师在向学生单方面地传授知识，这样的教学效果是很低的。[2]

本专业本科生新的培养方案中课程设置有这样一个特点：课程增加，课时压缩，总学分保持不变。“工程流体力学”课程理论课学时从64压缩到48学时，在教学内容总量不变的情况下，每堂课教授的内容，即学生需要接受的信息量就大大增加了，严重增加了学生的负担。“浮躁”是当代很多大学生所普遍具有的心理特征，导致的直接结果是学生自制力差、怕吃苦，上课前不预习、课后不认真复习、作业普遍抄袭。

二、教学改革的目标

围绕当前“工程流体力学”课程教学中存在的问题，以提高课程教学质量、实现教学目标为目的，进行了如下方面的改革：改变教育理念，以课程改革与教学适应新时代的要求为目的；加强教学方法与教学手段的改革，提高“教”的质量；加强课程的应用性，解决基础理论课程的知识教育、应用能力与创新能力的培养，全面提升学生的综合素质；加强课程教学评价与考核体系改革，引入全程教学评价与考核机制。[3]

三、“工程流体力学”教学改革探索

从上面的分析可知，“工程流体力学”课程教学效果不理想存在很多方面的原因，因此，教学改革也要同时从多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是笔者在扬州大学热能与动力工程专业本科生课程教学中进行的探索与尝试，取得了较好的效果。

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中图分类号：G641 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）12-0220-01

一、重视“绪论”课

在正式绪论课之前，先以“引子”的方式引入流体力学的概念，并列举生活中存在的流体力学现象，例如球类运动，运输行业，长距离体育项目激发学生对流体力学的兴趣，并强调流体力学存在于自身身边，并不是高深的学问，打消学生对学习困难的顾虑。

再列举流体力学在专业中的应用，例如水力学中的管道、渠道等，空气动力学中的气象污染扩散、室内通风等，强调流体力学对于专业来说是一门重要的专业基础课，在流体力学课程的基础上架设的多门专业课如《化工原理》、《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》均需要流体力学课程相关理论的支撑，使学生知晓学好流体力学课程的重要性与必要性。

之后再少量列举专业外流体力学的应用，如水力发电、火力发电、心脑血管疾病、石油的开采和运输、航空航天、给排水等向学生传达学好流体力学不仅可以在本专业有所发展，还可以向相关专业进行渗透，进一步激发学生学习的兴趣。

二、教学手段的改革

1.利用辅助教学手段，将抽象教学转换为形象教学

1.1针对流体力学课程制作助教型和助学型两套多媒体辅助教学软件。利用目前国际上比较前沿的软件Fluent（在美国的市场占有率为60%。凡跟流体，热传递及化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。其在石油天然气工业上的应用包括：燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流、管道流动等等）、Flash、虚拟现实、录像等手段针对流体力学课程制作助教型和助学型两套多媒体辅助教学软件。

1.2充分利用助学型教学软件，使授课系统化。授课前先将流体力学助学型教学软件下发至每一位学生，要求部分内容自学，部分内容课堂讨论、部分内容自行设计、搭建模型并求解，充分解决传统讲授部分学时占用过大，大部分的学时均被教师用来课堂推导、计算、分析、总结，没有充分调动学生的积极性和主动性的缺点。并将一些涉及到科技前沿应用的知识点、和日常生活非常接近的知识点以及涉及到的相似相近内容体现在助学型教学软件中，增加学生对课程学习的兴趣。

1.3充分利用助学型教学软件，加强学生实践环节训练。流体力学实验不仅涉及到经典的流体力学模型建立、计算、求解、验证还包括可以将各种模型相互组合，组合后验证经典流体力学经典公式、模型在新模型建立及求解过程中的应用。在助学型多媒体课件软件中，设计各种经典流体力学实验环节，规定学生在课余时间自己动手在虚拟的助学型教学软件中进行实验环节，达到使学生锻炼动手动脑能力的目的。另外，还可利用助学型课件软件中的典型模型组合功能，在课余辅导中，让学生自己动手建立模型。

1.4充分利用助教型教学软件，使教学不再枯燥乏味。在流体力学教学过程中，经常会遇到简单口述和简单二维图片无法阐述清楚的内容，在教学过程中辅助老师的讲授进行演示，不仅可以减少教师的无谓劳动也可以增强学生对这些知识点的理解。

2.增加习题课比例，注重实践性习题

之前的教学过程中只是对课后习题中出错率较高的习题进行课堂专门讲解，但经过一段时间的教学探索，发现这样的方式对学生的学习积极性并没有起到大的促进和改善，因此将课堂教学时间的一部分专门开设为习题课，选择有实践性甚至是直接从实践环节总结出的习题，习题给出后，并不由教师直接讲授解题思路与方法，而是选择学生上讲台，一边解题一边向大家介绍自己的解题思路，在解题的过程中有的学生就能够发现自己考虑的不周全的地方，或者下一位学生就能够指出上一位学生的出错点，这样全班学生的思想都被调动起来进行思考，题目也在大家的讨论中得到了正确的解答，学生对于这个知识点的掌握也就更加清楚明了。这样的做法虽然会压缩理论课教学时间，但是学生对于相应概念、公式、理论的理解却更加深入。让学生真正成为课程学习的主体，达到“教”与“学”的同步。

三、考核方式的改革

传统教学模式中，考试卷子可谓“分量最重”，学生对该门课程的掌握程度完全凭借一张试卷中的十几道试题体现，在题目的设置、试卷的审阅、批改过程中难免会遇到平时课堂表现不错但实际考分却并不理想的学生，因此，笔者将《流体力学》课程考核方式设定为40%平时成绩+60%考试成绩组成，平时成绩由课堂随机提问、习题课习题完成情况、作业成绩、课堂出勤率共同组成，强调在随机提问与习题课中，只要积极回答问题就会得到相应的加分，鼓励学生积极参与课堂讨论。考试试卷也由原先的重视计算题和应用题转为多种题型增强多种形式的考核，从多方面考查学生对知识的掌握程度。

也可以通过开卷或大作业形式考核学生灵活运用基本理论分析问题、解决问题的能力，题型可为一些综合性的计算题和分析题，如：简单管网的计算、简单管网系统运行工况的分析等，分值可计算入平时成绩并在平时成绩中占60%～70%的比例。

总之，改革课程考核内容是“流体力学”教学综合改革的又一项重要内容。必须多能力、全方位地考核学生，全面反映学生掌握该课程基本知识的程度和综合运用能力，动手能力。

四、结语

《流体力学》是面向应用型工程技术人才的课程，教师在教学时要注重教学理念的转变，不断进行教学方法的改革，使学生全面学习和掌握知识，进一步提高“工程流体力学”课程的教学水平。

参考文献

[1]朱俊锋，梅群，李一帆. 浅谈土木工程专业工程流体力学课程教学改革[J]. 山西建筑，2010， 36（23）： 224～225

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中图分类号：G643 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）20-007-01

流体力学是力学的一个分支，是研究以水为主体的流体的平衡和运动规律及其工程应用的一门学科，土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、给水和排水以及防护工程等。

土木建构物的建筑环境不可避免会有地下及地表流水的影响，对于高层，或者高出建筑物，风对建筑物的影响也是不可小觑的。在建筑物设计之初不但要考虑这些流体对施工的影响，在建成后，也得防范流体的长期作用对建构物的负面影响。怎么认识这些影响？通过对流体力学的学习，会使我们对流体形成一种客观正确的认识。

1、流体力学在创业团队参与工业民用建筑设计中的应用

创业团队参与设计的工业民用建筑是常见建筑，对于低层建筑，地下水是最普遍的结构影响源，集中表现为对地基基础的影响。

如果创业团队参与设计时对建筑地点的地下基地上水文情况了解不到位，地下水一旦渗流会对建筑物周围土体稳定性造成不可挽救的破坏，进而严重影响地基稳定，地基的的破坏对整个建筑主体来说是寿命倒计时的开始。对于这些严重影响建筑物寿命和甚至波及人生安全的有水的流动性造成问题可以通过水力学知识在创业团队参与建筑物的实际施工之前给以正确的设计与施工指导。

现在创业团队参与设计的建筑越来越趋向于高层，高层节约了土地成本，提供了更多的使用空间，但也增加了设计施工问题。因为随着高度的增加，由于地表及其附近物体对气体流动的阻碍减少，气体流动速度很大。对建筑的影响是使建筑产生侧向变形，风大时产生振动。主要由基本风压，风压高度变化系数，风荷载体形系数，风振系数。这些系数和所在地的风的大小，建筑高度，建筑的外形，和地区粗糙度有关。

在创业团队参与设计的工民建筑中的另一些方面如水景景观供水，暖气水管网供水等问题中，通过流体力学的科学计算，会对这些在具体实施的过程中可能出现的问题给出科学的数据依据。

2、流体力学在创业团队参与设计给水排水工程中的应用

创业团队参与设计的给排水工程：用于水供给、废水排放和水质改善的工程。分为给水工程和排水工程。古代的给排水工程只是为城市输送用水和排泄城市内的降水和污水。近代的给排水工程是为控制城市内伤寒、霍乱、痢疾等传染病的流行和适应工业与城市的发展而发展。现代的给排水工程已成为控制水媒传染病流行和环境水污染的基本设施，是发展城市及工业的基础设施之一，市政工程的主要组成部分。给排水研究的主要对像就是水，在以导水为主要目的的运作做中，主要问题就是合理完善的解决“流水”问题。在这方面，水主要是以管道为媒介进行疏导的，疏导中，不同的地放水流量积水性质不一样。单看水流量，就对管道长生种种要求。

针对这些实际中的问题，通过水力学理论的研究，可以得到合理的答案，获得合理的方案。创业团队参与设计的为施工人员正确的施工提出正确理论依据。针对性的计算不但可以节约施工时间成本，更加合理化了管材等的配置。

3、流体力学在创业团队参与设计道路桥梁交通中的应用

道路路桥工程是关乎民生，国防建设的重大工程，它的安全性可靠性更是重中之重。此外，由于路桥的造价很高，且修建需要一定的时间，因此大多数创业团队参与的路桥设计使用年限是很长的。在这么长的时间里，经受水流的长时间的侵蚀作用，要保持极高的结构强度与结构健康性。那么对这些侵蚀的来源有准确的了解定性，还要有确切的数据一边结构设计和材料选用作参考就显得尤为重要。

这些重要工程在施工，使用和维护当中最普遍的是遇到水流的影响。对于公路，铺设时的选址与路基稳定性都会受到水的影响，创业团队参与的施工与使用过程中对于集聚水的的及时排除以消除对路面影响，此外还要考虑路边渗水问题等等。对于桥来说，由于其建筑环境的特殊性，流水影响就是它的主要问题，水流的持续性对桥墩来说是持续性破坏，这是不可避免的，尤其是对于多雨地区，突发性的大水对桥墩的稳定更是严峻的考验。

这些问题可以依靠流体力学的只是给出一定的解决依据。具体的是结合施工地当地水文情况根据流体力学理论知识给出水流的一些合理的可依据信息，指导设计与施工，给出科学的依据。

结束语：

流体力学在是一门重要学科，尤其是在工学领域，对土木工程中创业团队参与设计的的水利，港口，道桥，建筑等有着重要应用。作为一名土木创业团队中的学生，应概积极体会流体力学的重要性，并努力学好流体力学，丰富完善自己的知识体系。

参考文献：

[1] 方达宪.杨亚红.流体力学[M].科学出版社.2005年9月.

[2] 赵嵩颖.工程流体力学[M].航空工业出版社.2010年12月.