囊泡是一類由薄膜包裹液體而形成的“軟粒子”,其在流場作用下極易發(fā)生形變,因而研究囊泡在微流道中穿過受限孔洞的動力學行為對其在藥物輸運、細胞篩選、薄膜性能表征等領域的應用具有重要的意義。然而,由于囊泡與流場之間復雜的相互作用,使得流場驅動下囊泡過孔動力學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)闡釋了流場驅動的球形囊泡在穿過受限孔洞時的運動規(guī)律以及不同位置時囊泡的形變以及對應的應變能,主要發(fā)現(xiàn)如下:1、在流場的作用下,囊泡通過比自身更小的孔洞時,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)在整個遷移過程中應變能表現(xiàn)出一高一低的雙峰分布。較高的應變能峰值對應于囊泡處于啞鈴型狀態(tài),而較低的應變能峰值對應于降落傘型,因此囊泡處于啞鈴型時的拉伸程度要高于其處于降落傘型時的變形程度。囊泡通過小孔的遷移時間隨入口流場速度的減小而增大,且應變能也隨之減小,但對囊泡膜的機械性能的要求逐步降低。隨著入口流速的進一步減小,囊泡將無法完成遷移,這表明囊泡穿過孔洞時存在最小入孔流速,且最小入孔流速與囊泡尺寸相關;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】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：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 囊泡與紅細胞動力學行為的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 囊泡動力學行為研究
        1.2.2 紅細胞動力學行為研究
    1.3 計算機模擬方法
        1.3.1 分子動力學模擬
        1.3.2 耗散粒子動力學模擬
        1.3.3 有限元模擬
    1.4 文章主要內(nèi)容
第2章 囊泡過孔模型及計算方法
    2.1 模型構建
    2.2 計算方法
第3章 流體驅動囊泡過孔動力學行為研究
    3.1 前言
    3.2 囊泡過孔過程中形狀變化變形與應力波動
    3.3 囊泡過孔過程中應力波動
    3.4 囊泡過孔過程中應變能波動
    3.5 小結
第4章 流場驅動下非軸線位置囊泡過孔運動學行為研究
    4.1 前言
    4.2 流場驅動下非軸線位置囊泡的變形
    4.3 流場驅動下非軸線位置囊泡的水平速度波動
    4.4 流場驅動下非軸線位置囊泡的旋轉
    4.5 小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
致謝


【參考文獻】：
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：3202229