分叉微流管中多微胶囊流动与分离规律的三维数值研究

项目名称： 分叉微流管中多微胶囊流动与分离规律的三维数值研究

项目编号： No.11402084

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 胡徐趣

作者单位： 湖南大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 充液微胶囊(简称微胶囊)是由一层极薄的固体弹性薄膜包裹微液滴而形成的微米级细容器。红细胞是典型的天然微胶囊。该柔性结构能有效隔离外界环境，在狭窄微流管中顺畅变形与流动，被广泛用于内容物可控释放、新材料研制等方面。分叉微流管中微胶囊的大变形流动，不仅与血液微循环密切相关，而且是构建细胞分选、微胶囊分类等功能化微流管系统的基础。本项目拟采用边界积分结合有限元的耦合方法建立三维数值模型，展开数值模拟，探索分叉微流管中多微胶囊流动与分离规律。首先建立复杂边界条件下大变形流固耦合系统运动的三维数值模型；然后模拟微流直管段中多微胶囊流动现象，揭示流动形式的形成机理，解释“拖鞋状谜题”和拉链式流动等实验难解现象；然后模拟分叉微流管中多微胶囊流动和分离现象，揭示分离机理并总结规律。本项目的完成，能促进本领域内三维数值模型的发展，丰富血液流变学基础理论，为构建用于微胶囊分类的功能化微流管系统提供理论支撑。

中文关键词： 微胶囊；微流动；流固耦合；计算流体力学；

英文摘要： Liquid-filled microcapsule (or called microcapsule) consists of a micro droplet enclosed by a very thin elastic membrane. Red blood cells are typical microcapsules. This specific structure provides potential protection of internal effective medium, and th

英文关键词： Microcapsule；Microflow；Fluid-Structure Interaction；Computational Fluid Dynamics；