高考申論題
106年
[醫學工程] 生物輸送原理
第 二 題
請在下圖 a-d 曲線中分別標示出 Newtonian fluid；Bingham Plastic；Power Law fluid(n>1)及 Power Law fluid(n<1)。並敘述各流體基本特性。（20 分）另外，滑囊液（synovial fluid）及血液（blood）又分別較適合以何種流體形式描述。（6 分）
📝 此題為申論題
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解題時，首先根據圖表的幾何特徵（是否通過原點、切線斜率變化）來對應流體模型：過原點且斜率恆定為牛頓流體；具 y 軸截距代表具有降伏應力（Bingham）；斜率遞減為剪切變薄（Power law n<1）；斜率遞增為剪切變稠（Power law n>1）。接著，作答生理應用時，必須將巨觀的流變曲線與微觀的生理機制結合，思考滑囊液中的高分子鏈（如玻尿酸）排列，以及血液中紅血球與纖維蛋白原交互作用產生的『錢串排列（Rouleaux formation）』現象。
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【破題】 本題測驗流體力學中非牛頓流體（Non-Newtonian fluids）的基本組成模型，以及如何利用剪切應力（Shear Stress, $\tau$）與剪切率（Shear Rate, $\dot{\gamma}$）之關係來描述複雜的生物流體（Biofluids）流變行為。 【論述】
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