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Das Herz

Erstellt von MickeyMaus, 16. Februar 2014, 02:47:23

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MickeyMaus

*
16. Februar 2014, 02:47:23 Letzte Bearbeitung: 16. Februar 2014, 07:14:16 von MickeyMaus
Was mir schon länger pressiert ist die Frage, ob das menschliche Herz in der Lage ist das Blut durch die Adern zu drücken.

Die gesamte Adernlänge im menschlichen Körper beträgt 1440 km.

Gefäße/ Gesamtlänge
Aorta/ 40cm
Große Arterien/ 800cm
Arterienäste/ 6000cm
Arterienzweige/ 1800cm
Arteriolen/ 8000000cm
Kapillaren/ 120000000cm <= überragend
Venolen/ 16000000cm
Venenzweige/ 1800cm
Venenäste/ 6000cm
Große Venen/ 800cm
Hohlvene/ 40cm

Gesamt: 1440172.8m oder ca. 1440,2 Km

Bei 6 Litern Blut ergibt sich daraus ein durchschnittlicher Aderndurchmesser von 0,07 mm.

Für die Viskosität nehmen wir einfach mal die von Wasser an.

In der Lunge beträgt die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes etwa 2 mm/s. Wir nehmen konservativ 1 mm/s an.
Daraus ergibt sich ein Durchflussvolumen von etwa 2,3E-7 Liter/min. Ein extrem konservativer bzw. niedriger Wert, bei dem jeder Mensch sofort krepieren würde, wegen Sauerstoffmangel.

0,07²mm² * Pi/4 * 60mm/min = 0,23090706 mm³/min = 2,31E-7 liter/min
Das entspricht einem Blut Volumendurchsatz 0,332 Liter/Tag. Ein extrem niedriger Wert !

Die Rohrrauhigkeit können wir konservativ auf annähernd 0 setzen.

Diese Werte geben wir auf dieser Seite ein:

http://www.druckverlust.de/Online-Rechner/index.html

Wir erhalten das folgende Ergebnis:

94000 bar müsste das Herz am Ausgang erzeugen um das Blut zu Pumpen, und zwar mit Werten, bei denen kein Lebewesen existieren könnte.

Berechnungsausgabe

Fördermedium:    Wasser 20 °C / flüssig
Volumenstrom:    0.00000023 l/min
Dichte: 998,206 kg/m³
Dynamische Viskosität: 1001,61 10-6 kg/ms
   
Rohrleitungselement: Kreisrohr
Elementabmessungen: Rohrdurchmesser D: 0.07 mm
Rohrlänge L: 1440000 m

Strömungsgeschwindigkeit:    0 m/s
Reynolds-Zahl:    0
Strömungsgeschw.2:    -
Reynolds-Zahl 2:    -
Strömungsform:    laminar
Rohrrauhigkeit:    0.0001 mm
Rohrreibungszahl:    921,02
Zeta-Wert:    18946728753097
Zeta-Wert abzw.Rohr:    -
Druckv. abzw.Rohr:    -

Druckverlust: 93822,21 bar

Diese Rechnung ist natürlich falsch, weil wir ja keine Reihen- sondern eine Parallelschaltung von Kapillaren vorliegen haben. Bei einer durchschnittlichen Kapillarlänge von z. B. 10 cm müssen wir das Endergebnis durch 14 Mio teilen.

Ich rechne nachher nochmal. Allerdings mit dem realen Volumenstrom und Geschwindigkeit.