微循環(huán)血液兩相輸運(yùn)模型及流變性能研究.pdf

1、動(dòng)脈粥樣硬化等血管疾病成為現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人類健康的最主要威脅之一。研究血液在血管中的運(yùn)動(dòng),尤其是在微血管中的運(yùn)動(dòng),對(duì)人們更好的理解并分析血管疾病的發(fā)生與發(fā)展具有十分重要的意義。本文建立的血液兩相流模型,重點(diǎn)考慮了紅細(xì)胞之間的相互作用以及紅細(xì)胞的布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng),在模型的基礎(chǔ)上計(jì)算了血液粘度、壁面剪切力等重要的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴對(duì)微循環(huán)流體力學(xué)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀做了概述,重點(diǎn)介紹了目前常用的血液輸運(yùn)模型,闡述了

2、本研究的目的和意義。介紹了本模型用到的基礎(chǔ)理論知識(shí),主要包括粒子輸運(yùn)理論和流體力學(xué)。在對(duì)輸運(yùn)理論做概述時(shí),重點(diǎn)介紹了本文用到的Fokker-Planck方程。
　　 ⑵基于流體力學(xué)和輸運(yùn)理論建立了考慮紅細(xì)胞粒子特性的血液兩相流模型,重點(diǎn)考慮了紅細(xì)胞與紅細(xì)胞之間的相互作用,以及紅細(xì)胞自身的布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)。模型的控制方程由描述血漿的動(dòng)量方程和描述紅細(xì)胞的Fokker-Planck方程組成,兩個(gè)方程通過(guò)粘性摩擦力相互耦合。
　　

3、 ⑶對(duì)動(dòng)量方程和Fokker-Planck方程進(jìn)行耦合求解,求出了描述血液流動(dòng)的兩個(gè)基本量:血漿速度和紅細(xì)胞分布；在此基礎(chǔ)上求解了血液粘度、壁面剪切應(yīng)力等血液流變參數(shù)。在求解動(dòng)量方程時(shí)采用的是雅閣比迭代法；求解Fokker-Planck方程時(shí),采用的是n點(diǎn)割線法。為了描述血液流變性能隨時(shí)間的變化,采用了Runge—Kutta法進(jìn)行步進(jìn)。
　　 ⑷將考慮紅細(xì)胞相互作用的數(shù)值結(jié)果與忽略紅細(xì)胞相互作用的數(shù)值結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比較,發(fā)現(xiàn)考慮