囊泡是一類由薄膜包裹液體而形成的“軟粒子”,其在流場(chǎng)作用下極易發(fā)生形變,因而研究囊泡在微流道中穿過受限孔洞的動(dòng)力學(xué)行為對(duì)其在藥物輸運(yùn)、細(xì)胞篩選、薄膜性能表征等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的意義。然而,由于囊泡與流場(chǎng)之間復(fù)雜的相互作用,使得流場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下囊泡過孔動(dòng)力學(xué)行為并沒有清晰的闡述。文采用基于有限元的流固耦合方法,系統(tǒng)闡釋了流場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的球形囊泡在穿過受限孔洞時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及不同位置時(shí)囊泡的形變以及對(duì)應(yīng)的應(yīng)變能,主要發(fā)現(xiàn)如下:1、在流場(chǎng)的作用下,囊泡通過比自身更小的孔洞時(shí),囊泡依次呈現(xiàn)子彈型、啞鈴型、燈泡型、降落傘型的形狀變化,并發(fā)現(xiàn)在整個(gè)遷移過程中應(yīng)變能表現(xiàn)出一高一低的雙峰分布。較高的應(yīng)變能峰值對(duì)應(yīng)于囊泡處于啞鈴型狀態(tài),而較低的應(yīng)變能峰值對(duì)應(yīng)于降落傘型,因此囊泡處于啞鈴型時(shí)的拉伸程度要高于其處于降落傘型時(shí)的變形程度。囊泡通過小孔的遷移時(shí)間隨入口流場(chǎng)速度的減小而增大,且應(yīng)變能也隨之減小,但對(duì)囊泡膜的機(jī)械性能的要求逐步降低。隨著入口流速的進(jìn)一步減小,囊泡將無法完成遷移,這表明囊泡穿過孔洞時(shí)存在最小入孔流速,且最小入孔流速與囊泡尺寸相關(guān);2、非軸線位置的囊泡在遷移過程中表現(xiàn)出不同的變形,依次為斜橢圓型、... 

【文章來源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究的目的和意義
    1.2 囊泡與紅細(xì)胞動(dòng)力學(xué)行為的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 囊泡動(dòng)力學(xué)行為研究
        1.2.2 紅細(xì)胞動(dòng)力學(xué)行為研究
    1.3 計(jì)算機(jī)模擬方法
        1.3.1 分子動(dòng)力學(xué)模擬
        1.3.2 耗散粒子動(dòng)力學(xué)模擬
        1.3.3 有限元模擬
    1.4 文章主要內(nèi)容
第2章 囊泡過孔模型及計(jì)算方法
    2.1 模型構(gòu)建
    2.2 計(jì)算方法
第3章 流體驅(qū)動(dòng)囊泡過孔動(dòng)力學(xué)行為研究
    3.1 前言
    3.2 囊泡過孔過程中形狀變化變形與應(yīng)力波動(dòng)
    3.3 囊泡過孔過程中應(yīng)力波動(dòng)
    3.4 囊泡過孔過程中應(yīng)變能波動(dòng)
    3.5 小結(jié)
第4章 流場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下非軸線位置囊泡過孔運(yùn)動(dòng)學(xué)行為研究
    4.1 前言
    4.2 流場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下非軸線位置囊泡的變形
    4.3 流場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下非軸線位置囊泡的水平速度波動(dòng)
    4.4 流場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下非軸線位置囊泡的旋轉(zhuǎn)
    4.5 小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Dynamics of Attractive Vesicles in Shear Flow[J]. Zhen-yu Deng,Dong Zhang,章林溪.  Chinese Journal of Polymer Science. 2016(05)



本文編號(hào)：3202229