《分叉微流管中多微膠囊流動與分離規律的三維數值研究》是依託湖南大學，由胡徐趣擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：分叉微流管中多微膠囊流動與分離規律的三維數值研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡徐趣
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
充液微膠囊(簡稱微膠囊)是由一層極薄的固體彈性薄膜包裹微液滴而形成的微米級細容器。紅細胞是典型的天然微膠囊。該柔性結構能有效隔離外界環境，在狹窄微流管中順暢變形與流動，被廣泛用於內容物可控釋放、新材料研製等方面。分叉微流管中微膠囊的大變形流動，不僅與血液微循環密切相關，而且是構建細胞分選、微膠囊分類等功能化微流管系統的基礎。本項目擬採用邊界積分結合有限元的耦合方法建立三維數值模型，展開數值模擬，探索分叉微流管中多微膠囊流動與分離規律。首先建立複雜邊界條件下大變形流固耦合系統運動的三維數值模型；然後模擬微流直管段中多微膠囊流動現象，揭示流動形式的形成機理，解釋“拖鞋狀謎題”和拉鏈式流動等實驗難解現象；然後模擬分叉微流管中多微膠囊流動和分離現象，揭示分離機理並總結規律。本項目的完成，能促進本領域內三維數值模型的發展，豐富血液流變學基礎理論，為構建用於微膠囊分類的功能化微流管系統提供理論支撐。
結題摘要
本項目以微流管中微膠囊流動和分離現象為研究對象，對複雜邊界條件下單(多)相流的三維數值建模展開系統研究，對微流道中微膠囊的流動變形展開數值模擬。研究結果在一定程度上解釋了拖鞋狀形變的形成機理，為微膠囊流動分析技術提供了堅實的理論基礎；項目建立的計算流體力學數值模型，被成功地用於分析酶膜反應器、燃料電池、液壓機械等工程設備內的多相流動現象，具備一定實際套用價值。
