人眼房水晶格玻尔兹曼动力学模型

来源 :第十一届全国软物质与生命物质物理学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:C_Adrian
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  本文提出了一个耦合不可压缩Navier-Stokes 流、热对流扩散以及达西渗流的人眼房水晶格玻尔兹曼动力学模型。在模型中,不可压缩Navier-Stokes 方程与热对流扩散方程使用Boussinesq 假设通过浮升力进行耦合,与房水流动达西方程通过速度边界条件进行耦合。通过与达西方程的耦合为模型提供了一种重要的负反馈机制,由于对眼内压的负反馈作用,验证模拟结果表明该模型对于模拟房水动力学是稳定、收敛和鲁棒的。使用当前模型对房水流动进行更深入的系统研究,包括热对流和浮升力、房水分泌率、小梁网渗透率、房水粘性以及前房角对眼内压的影响,模拟结果表明与临床实践或已发表文献报告的结果相吻合。特别地,对健康眼房水流动的模拟表明,热流动与扩散能明显地影响房水的流动模式,而这对房水的正常生理功能至关重要。通过模拟各种因素对眼内压的影响,我们发现,眼内压随着房水分泌率和粘性的增加而升高,而随着小梁网渗透率和前房角的增大而降低。有趣的是,所有这些因素对病态眼眼内压的影响要比健康眼的更为显著。房水粘性对于眼内压的增减不敏感,这可能是房水粘性不会被考虑作为控制眼内压的因素的原因之一。由于晶格Boltzmann方法在复杂流体系统建模中的优点,我们的模型可望能用来更深入地应用于房水动力学的研究,并获得一些更有趣的结果。
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