5.3 管道与通道流动(Hagen-Poiseuille定律) 在微流控系统、生物医学工程及化工过程中,层流状态下流体在圆形管道或微通道中的流动行为是基础且关键的研究内容。Hagen-Poiseuille定律(也称泊肃叶定律)精确描述了不可压缩、牛顿流体在刚性直圆管中稳态、充分发展的层流流动特性。 该定律指出:在压差驱动下,体积流量 \( Q \) 与管道两端的压强差 \( \Delta P \) 成正比,与流体的动力粘度 \( \mu \) 和管道长度 \( L \) 成反比,且与管道半径 \( R \) 的四次方成正比。