骆政园
,
和龙
,
徐峰
,
白博峰
工程热物理学报
剪切流动下细胞吸附、滚动和脱附的物理机理对理解相关体内生物过程和发展体外微流体技术非常重要.已有研究集中于匀速流动下细胞吸附过程,而加速流动广泛存在于体内和体外流动,但加速流动对细胞吸附及脱附的影响及机理尚不清楚.我们采用界面追踪法研究了加速流动下细胞的滚动及脱附行为.结果表明;1)相对匀速流动,加速流动下细胞更难发生滚动和脱附;2)加速度越小,细胞变形越大,细胞发生滚动和脱附的临界壁面应力也越大.
关键词:
加速流动
,
细胞变形
,
细胞滚动
,
细胞脱附
,
微流体
骆政园
,
和龙
,
白博峰
工程热物理学报
具有复杂界面特性(如界面弹性、界面抗弯特性等)的弹性液滴(如血液细胞)的动力学行为对理解血流等液滴群流动极其重要.本文采用界面追踪法(Front tracking method)捕捉界面演变,界面有限元考虑界面弹性和抗弯特性,有限差分法求解控制方程,发展了研究复杂界面液滴动力学的直接数值模拟方法.通过模拟球形弹性液滴的变形运动验证了该方法的准确性,进而研究了线性剪切流场中弹性液滴的坦克履带式、摇摆式和翻滚式运动.
关键词:
复杂界面
,
弹性液滴
,
动力学
,
三维模拟
刘雯
,
骆政园
,
白博峰
工程热物理学报
本文用数值模拟的方法研究了螺旋纽带在圆管中引发的涡流形成过程与机理，分别用RNGκ-ε和RSM模型模拟计算，并与相关文献的实验结果进行对比，用更准确的RSM模型进行后续研究。在螺旋纽带中，由于边界层分离，先出现两个涡，根据角动量守恒，这两个涡的旋向与纽带旋向相反，在主流切向速度的作用下，这两个涡逐渐衰减，在衰减过程中，同样由于边界层分离，形成与纽带旋向相同的两个涡，这四个涡会暂时共存，之后逐渐减弱消失，随着流动的发展，由于流线弯曲不稳定，出现旋向与纽带相同的两个涡，并一直维持此涡结构。螺旋纽带中的二次流动是在壁面切府力、科氏力和离心力综合作用下产生的。
关键词:
螺旋涡
,
旋流
,
RSM
,
RNG
,
κ-ε
,
螺旋纽带
