振荡流动条件下组织再生过程的数值模拟及流场参数对组织增长影响的研究

目录

声明

1 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究状况及分析

1.2.1 骨组织工程发展现状及趋势

1.2.2 组织工程模拟研究现状

1.3 本文采用的数值模拟方法简介

1.4 本文研究的主要内容

2 灌注式生物反应器中流场与剪切力分布模拟

2.1 前言

2.2 理论模型建立及求解

2.2.1 流动控制方程

2.2.2 边界条件

2.3 Fluent的计算求解步骤

2.4 计算结果与讨论

2.4.1 计算模型验证

2.4.2 多孔支架材料中流速与剪切力分布

2.4.3 灌注流速对多空支架材料内剪切力影响

2.4.4 振荡流动振荡频率对流速和剪切力分布影响

2.4.5 多孔支架材料孔径对流速和剪切力分布影响

2.4.6 多孔支架材料孔隙率对流速和剪切力分布影响

2.5 本章小结

3 灌注式生物反应器中多物理场模拟

3.1 前言

3.2 数学模型

3.2.1 生物反应器模型

3.2.2 流速场流动控制方程

3.2.3 质量场营养传质控制方程

3.2.4 生物场细胞生长控制方程

3.2.5 边界条件

3.3 数值处理过程

3.3.1 无量纲化方程

3.3.2 边界条件无量纲化

3.3.3 模型参数

3.4COMSOL Multiphysics简介

3.4.1COMSOL Multiphysics特点

3.4.2COMSOL Multiphysies的计算求解步骤

3.4.3 计算模型验证

3.5 本章小结

4 灌注式生物反应器中流场参数对组织增长的影响

4.1 剪切力对细胞生长的影响

4.2 流速变化对细胞生长的影响

4.3 流动方式对细胞生长的影响

4.4 正向流速变化对细胞生长的影响

4.5 振荡振幅对细胞生长的影响

4.6 频率变化对细胞生长的影响

4.7 初始孔隙率对细胞生长的影响

4.8 本章小结

5 结论与展望

5.1 主要内容与结论

5.2 展望

参考文献

附录

致谢