基于驻点流与边界效应的微流控单细胞动力学分析装置

来源 :第九届全国流体力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jlcclb
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  在体细胞微环境中包含多种强度(或浓度)随时间动态变化的生化因子,细胞能感受来自微环境的这些动态生化刺激信号,引起细胞大量不同时间尺度的动力学响应,分析这些单细胞动力学响应对于重大疾病的细胞生理和病理研究、细胞水平的早期诊断、以及药物筛选等都具有十分重要的意义。
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本研究在原先涡面场方法基础上,发展了磁流体中的磁面场方法,其中磁面场的等位面为由磁力线组成的磁面。通过构造三维Taylor-Green流中的磁面场及追踪其结构演化,可准确识别磁流体中的磁面拓扑变化与磁力线重联。通过磁流体与普通流体Taylor-Green流中的涡结构演化过程,比较分析了两类流体涡面演化中的拓扑与几何变化异同,揭示了洛伦兹力在磁流体涡面结构演化中的动力学机制,及涡面与磁面的相互作用机
分析了多级嵌套Θ-Z箍缩套筒的MRT不稳定性,相对于标准的Θ箍缩或Z箍缩构型,多级嵌套Θ-Z箍缩构型的MRT不稳定性更弱。不稳定性方面的改善意味着可以采用更长的内爆半径,更慢的、因而更容易、更便宜的脉冲功率源,获得更高的驱动器-负载能量耦合效率:多级嵌套Θ-Z箍缩构型具有潜力用于套筒惯性聚变(Theta-Z-LIF)。
在磁流体力学领域,磁场作用下导电流体产生的流动已经进行了大量的研究。电流作用下导电流体产生的流动也是一种非常典型的磁流体力学问题,但目前对其研究较少。本文采用直流电、脉冲电流以及不同的电流参数来系统研究钾铟锡液态金属在电流的作用下产生的流动形式以及流动强度随电流参数变化的规律。研究发现不管采用直流电还是脉冲电流,在保证其等效电流值相等的条件下将在金属熔体中产生近似相同的流动形式和流动强度。对于脉冲
本文通过直接数值模拟,研究了在梯度磁场中,具有初速度的锂液滴在绝缘气体中的自由下落的情况。通过改变物理模型中的初始变量,文中探讨了液滴初速度,磁场的强度与方向,以及梯度的大小和方向对锂液滴下落现象的影响。数值模拟结果显示,在水平磁场中,磁场梯度的存在会显著改变液滴的运动形式,当磁场梯度与液滴运动方向一致时,导电液滴会在磁场方向上被拉长;反之,若梯度方向与液滴运动方向相反,液滴会在磁场方向上被压扁,
本文研究了多孔介质中分数阶Maxwell粘弹性流体在磁场作用下的自然对流问题,考虑了Soret和Dufour效应对能量和质量传输的影响。通过改进的Darcy定律,建立了强耦合的非线性边界层控制方程组,并且在动量方程对流项中含有混合的时间—空间分数阶导数。运用新开发的有限差分方法,结合L1算法,获得了该问题的数值解,并详细讨论了相关参数(磁场参数,分数阶参数,Dufour数,Soret数)对速度场、
磁流体(MHD)发电是解决高超声速飞行器机载设备供电问题的潜在途径之一。由于缺少旋转部件,传统发电方式无法运用于使用冲压发动机的高速飞行器,而磁流体可以直接从高焓工质中提取电能,因而在高速飞行器研究与制造领域有着广泛的运用前景。磁流体发电按照发生器结构分类可分为盘式与通道式两种,对于通道式磁流体发电而言,发电通道是实现功率提取的关键部件,因此研究发电通道的性能十分重要。发电通道有四种经典构型,由经
后掠机翼边界层流动稳定性及转捩对翼型的设计及优化有着重要的参考价值,而横流失稳是引起后掠机翼边界层转捩的关键因素之一。以NLF-0415翼型为研究对象,采用三维可压缩Navier-Stokes方程并结合γ-Reθt转捩模型计算了展向无限长后掠机翼的基本流场;但原始模型只能预测流向边界层转捩,因此在该转捩模式中添加横流雷诺数判据准则进而对复杂构型进行横流不稳定性转捩预测。计算结果显示,后掠翼型的转捩
首先通过物理分析得到考虑变粘性系数和热传导系数的三维定常MHD旋转圆盘流动NS控制方程组;然后通过相似变换,将该非线性NS控制方程组变换为刻画边界层流动的常微分方程组;最后利用打靶法得到此常微分方程组数值解。我们分别对不同的磁场参数和普朗特数进行了数值计算,详细分析了磁场效应和温度变化对壁面摩擦系数、壁面传热及流场特征等的影响。
液滴跟固体表面的碰撞是自然界中常见的物理现象,在飞行器防除冰、喷墨打印、表面涂层、汽车清洗、农药喷洒和法医鉴定等领域都有广泛的应用。当高Weber数液滴碰撞在具有微结构的疏水表面上,由于不稳定性的发展会发生飞溅现象,由于发生Cassie-to-Wenzel状态转变无法完全回弹离开表面。
复杂流体环境中的纳米颗粒扩散广泛存在于自然界和工业界,在生物物理、药代动力学及环境科学等领域有重要的研究和应用价值。不同于牛顿流体中的简单布朗运动,颗粒在高分子溶液中由于受限表现为反常扩散,即短时间段的次扩散和长时间段的布朗非高斯扩散。