平行平板流动腔脉动流切应力的计算

摘要

高度远小于横向和纵向几何尺寸的矩形平行平板流动腔是人们用以体外研究细胞在切应力作用下力学行为的主要工具之一。大多数研究者主要对定常层流情形进行研究。本文通过对矩形平行平板流动腔内的层流脉动流进行详细分析,给出腔内流速和腔室底部切应力的准确计算公式。当Womersley数较小时,准确公式简化为准定常公式。数值计算结果表明,在脉动流条件下,对于人们常用的流动腔几何尺寸,准定常公式具有相当高的精度。这为在脉动流情况下平行平板流动腔切应力的简便计算方法提供了理论依据。