文献类型：会议

作　　者：叶挺 Nhan Phan-Thien Chwee Teck Lim 彭立娜 史慧欣

作者单位：[1]吉林大学数学学院计算数学系 [2]新加坡国立大学机械工程系

基　　金：国家自然科学基金:11502094

会议文献：第十届全国流体力学学术会议论文摘要集

会议名称：第十届全国流体力学学术会议

会议日期：20181025

会议地点：中国浙江杭州

出版日期：20181000

学会名称：中国力学学会

语　　种：中文

摘　　要：近年来,细胞在微管中的运动、变形和聚集吸引了越来越多的数值研究;并且随着计算能力的不断提升,所涉及的问题也越来越复杂,例如,模拟全血细胞在复杂的血管网中的动态和流变行为。一般来说,数值模拟方法可以大致分为三类:1)基于网格的方法,像有限差分法(FDM)、有限元法(FEM)和有限体积法(FVM),2)基于粒子方法,像光滑粒子流体动力学(SPH),耗散粒子流体动力学(SDPD)和光滑耗散粒子流体动力学(SDPD),3)网格粒子混合法,像Boltzman格子法(LBM)。与网格法相比,粒子法在模拟具有复杂结构的问题时有独特的优点,而细胞在血管中的运动往往涉及的是复杂血管;因此,粒子法在细胞模拟方面更具优势。本报告就是采用一种粒子法——光滑耗散粒子动力学,来模拟红细胞在复杂管道中的运动、变形和聚集行为。细胞内外的流体由光滑耗散粒子动力学来描述;细胞膜与流体相互作用采用浸入边界法来处理;细胞膜利用三角网状结构来建模,其变形包括剪切变形、弯曲变形,并考虑了细胞膜不可压缩性以及假设细胞是不可渗透的;细胞与细胞之间相互作用采用Morse势函数来近似描述。在此模型基础上,我们分别研究了单个健康红细胞在矩形管、圆柱管、弯管、以及分叉、变窄和螺旋型管道中的运动和变形。下一步,我们将转移到几个甚至大量细胞在更加复杂管道内的动态和流变行为的研究。

关 键 词：光滑耗散粒子动力学  浸入边界法 红细胞 数值模拟 复杂血管  

分 类 号：Q233]