流動腔中黏附細胞靜態(tài)變形及動態(tài)變形初步研究.pdf

1、人體的病理特征和生理特征與血管中的細胞隨血液的運動方式以及變形有著直接的聯(lián)系。實驗研究發(fā)現(xiàn),當白細胞在血管中運動到壁面附近時,會出現(xiàn)滾動、跳躍以及黏附等現(xiàn)象。本文通過流固耦合數(shù)值模擬方法對黏附白細胞的靜態(tài)變形和細胞運動及動態(tài)變形進行初步研究。
　　本文將血管中流動的血液視為流體,白細胞視為固體,依據(jù)相似性理論分別建立了黏附細胞靜態(tài)模型以及細胞運動模型?；诜蔷€性流固耦合理論,采用編制的C++程序調(diào)用FLUENT和ANSYS兩個軟件

2、進行耦合計算,通過C++程序進行流體參數(shù)與固體參數(shù)之間的數(shù)據(jù)傳遞,獲得黏附白細胞的靜態(tài)變形和細胞運動及動態(tài)變形的雙向流固耦合計算結(jié)果。
　　文中初步討論了血管中黏附在流動腔壁面上的細胞靜態(tài)變形與細胞彈性模量、細胞泊松比、流場雷諾數(shù)、初始接觸角、細胞核位置、細胞核彈性模量等影響因素的關(guān)系。通過對計算結(jié)果進行分析,發(fā)現(xiàn)不同因素對黏附細胞靜態(tài)變形的影響不同。彈性模量越小,對細胞靜態(tài)變形的影響越大;雷諾數(shù)較小時,變形較小,雷諾數(shù)較大時變形

3、也相應(yīng)增大。同時,細胞核的高度比較小時,不同位置對細胞的靜態(tài)變形影響比較大,但是,當細胞核的高度比增大到0.5時,位置的變化對細胞的靜態(tài)變形的影響變得非常小;初始接觸角在90°≤φ≤130°時,對細胞最大變形系數(shù)的影響較大,細胞變形隨著接觸角的增大而增大;但當130°≤φ≤170°時,最大變形系數(shù)逐漸趨于平穩(wěn)。將黏附細胞靜態(tài)變形計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比,兩者吻合很好。
　　同時,討論了細胞在流動腔壁面附近發(fā)生的周期性跳動的規(guī)律以