發(fā)布時間：2018-09-05 12:26

【摘要】：骨支架內(nèi)部微管結(jié)構(gòu)對營養(yǎng)液和細(xì)胞在其內(nèi)部的流動有著非常重要的影響。利用流體計(jì)算軟件Fluent對不同尺寸的人工骨微管結(jié)構(gòu)內(nèi)部營養(yǎng)液和細(xì)胞的流動狀況進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了不同幾何結(jié)構(gòu)骨支架內(nèi)部流場的速度和壓力分布圖。結(jié)果表明,從進(jìn)口到出口,主管道內(nèi)流體流速隨管道的深入不斷減小。上端浮克曼管中流體流速比下端浮克曼管中流體流速高,但是比同一高度主管道內(nèi)流體流速低。哈佛氏管與第一行浮克曼管交叉處下端的哈佛氏管內(nèi)存在流動緩慢區(qū),第三行浮克曼管與哈佛氏管交叉處開始,流體速度不斷增大。隨浮克曼管長度的增加,上端哈佛氏管中流體流動的緩慢區(qū)減小;隨浮克曼管直徑的增加,浮克曼管中的流速有所增加,并且各微管中流體的流速更為均勻;隨浮克曼管與主管道夾角的增加,骨支架各微管內(nèi)流體流速更加均勻,利于細(xì)胞和營養(yǎng)液在各管道的輸運(yùn)。本數(shù)值模擬范圍內(nèi),最佳骨支架結(jié)構(gòu)參數(shù)為浮克曼管長度3mm,直徑0.6mm,浮克曼管與主管道夾角90°。
[Abstract]:The structure of microtubules in bone scaffolds plays an important role in the flow of nutrients and cells. The nutrient solution and cell flow in artificial bone microtubule with different sizes were numerically simulated by the fluid calculation software Fluent. The velocity and pressure distribution of the flow field in the bone scaffold with different geometric structures were obtained. The results show that the flow velocity in the main pipeline decreases with the depth of the pipeline from the inlet to the outlet. The velocity of fluid in the upper floating Kmanman tube is higher than that in the lower one, but it is lower than that in the same height main pipe. There is a slow flow zone in the lower end of the Harvard tube at the intersection between the first line and the first line, and the velocity of the fluid increases continuously at the intersection between the third line of the tube and the Harvard tube. With the increase of the length of the floating keman tube, the slow flow zone of the fluid in the upper end of the Harvard tube decreases, and with the increase of the diameter of the pipe, the velocity of the fluid in the floating keman tube increases, and the flow velocity of the fluid in each microtube is more uniform. With the increase of the angle between the floating Kemannian tube and the main pipe, the flow velocity in the microtubules of the bone scaffold is more uniform, which is conducive to the transportation of cells and nutrient fluids in each pipeline. In the range of numerical simulation, the optimum structural parameters of the scaffold are as follows: the length of the floating keman tube is 3 mm, the diameter is 0.6 mm, and the angle between the floating keman tube and the main pipe is 90 擄.
【作者單位】： 河北科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：河北省自然科學(xué)基金(E2012208049) 河北省科技支撐計(jì)劃(13211222)項(xiàng)目
【分類號】：R318.08

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本文編號：2224270