初始角速度對血細胞在流動腔中運動及其變形規(guī)律影響的研究.pdf

1、在人體血液中紅細胞和白細胞的數(shù)量非常多，成年人的血液中紅細胞約420~500萬/立方毫米，白細胞約5000~10000個/立方毫米。紅細胞在血液中主要有運輸氧氣和二氧化碳的作用；白細胞有抵抗病體、對疾病具有免疫的能力。細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、細胞在矩形培養(yǎng)腔中的運動及變形進行了三維數(shù)值模擬計算。通過C語言主程序調(diào)用FLUENT軟件得到細胞在流體中受到的力，獲得細胞剛體運動的速度、轉(zhuǎn)動角度和位移等量。同時，通過C語言主程序調(diào)用ANSYS軟件計算得到細胞的變形。
　　在課題組的前期工作基礎(chǔ)之上，考慮細胞施加初始角速度情況下，研究初始角速度對細胞在培養(yǎng)腔中運動及變形的影響。計算結(jié)果表明：(1)當對細胞分別施加繞x、y、z軸三個方向的初始角速度時，細胞均會朝著旋轉(zhuǎn)軸的方向變成

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