初始角速度對血細(xì)胞在流動腔中運(yùn)動及其變形規(guī)律影響的研究.pdf

1、在人體血液中紅細(xì)胞和白細(xì)胞的數(shù)量非常多，成年人的血液中紅細(xì)胞約420~500萬/立方毫米，白細(xì)胞約5000~10000個/立方毫米。紅細(xì)胞在血液中主要有運(yùn)輸氧氣和二氧化碳的作用；白細(xì)胞有抵抗病體、對疾病具有免疫的能力。細(xì)胞在血管中的遷移和變形是由于受到內(nèi)部和外部環(huán)境的力所引起的，因此，研究血細(xì)胞的力學(xué)特性是研究血液循環(huán)系統(tǒng)必不可少的研究內(nèi)容。
　　本文利用自編程序 C語言程序作為主程序，分別調(diào)用 FLUENT軟件和ANSYS軟件對

2、細(xì)胞在矩形培養(yǎng)腔中的運(yùn)動及變形進(jìn)行了三維數(shù)值模擬計算。通過C語言主程序調(diào)用FLUENT軟件得到細(xì)胞在流體中受到的力，獲得細(xì)胞剛體運(yùn)動的速度、轉(zhuǎn)動角度和位移等量。同時，通過C語言主程序調(diào)用ANSYS軟件計算得到細(xì)胞的變形。
　　在課題組的前期工作基礎(chǔ)之上，考慮細(xì)胞施加初始角速度情況下，研究初始角速度對細(xì)胞在培養(yǎng)腔中運(yùn)動及變形的影響。計算結(jié)果表明：(1)當(dāng)對細(xì)胞分別施加繞x、y、z軸三個方向的初始角速度時，細(xì)胞均會朝著旋轉(zhuǎn)軸的方向變成

3、扁圓形，這與正常血細(xì)胞在血液中的雙凹形狀類似，且細(xì)胞的變形隨著初始角速度的增大而變大。（2）當(dāng)初始角速度設(shè)為-250rad/s繞y軸旋轉(zhuǎn)時，對細(xì)胞在重力方向上的跳躍運(yùn)動影響最大，細(xì)胞在重力方向上的跳躍運(yùn)動出現(xiàn)的時間較晚。細(xì)胞在流動方向上的運(yùn)動受初始角速度的影響較小，主要在流體作用下隨著流體流動方向運(yùn)動。細(xì)胞在培養(yǎng)腔側(cè)向的運(yùn)動受初始角速度的影響，在側(cè)向位移會在運(yùn)動一定時間保持在一個較穩(wěn)定的值。（3）初始角速度越大，對細(xì)胞一些運(yùn)動的影響越大