晶格玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann method,简称LBM)是在格子气自动机(Lattice Gas Automata,简称LGA)模型的基础上发展起来的一种流体力学计算方法和模拟方法。作为一种新的研究复杂系统的方法,LBM已成为目前流体系统研究中最具有发展前景的方法之一,被广泛用于研究空隙介质的渗流、血液流、两相流、反应扩散系统、磁流体动力学和热流体动力学、颗粒流和悬浮体等物理与化学系统。血液流系统是有代表性的边界特别复杂的生物系统。近几十年来,大多数学者都是把血管当作是等截面的圆直管来进行研究,实际上动脉血管并不是等截面的,而是渐缩的。血管这一逐渐缩窄形成的锥度角(也称半顶角)大约是1.0o,但并不可以忽略它的影响,这就是所谓锥度角效应。　　随着我国社会经济的发展,生活节奏的提高和工作压力的增大以及社会人口老龄化进程的加快,心脑血管疾病的发病率呈明显增长态势,而血液栓塞又占心脑血管疾病的一个比较大的比例。血栓的形成机理及其外部因素一直是医生、生物化学、生物物理和病理生理学等方面专家关心的课题。本文主要基于 LBM,建立了以粘性不可压缩牛顿流体在轴对称二维锥形管的流动模型,以圆形刚性粒子在锥形管中的运动模拟了血液在小血管中的运动,对血液在锥形管中的栓塞现象作了初步研究。　　我们的工作主要包括以下几个方面:　　1.建立晶格玻尔兹曼方法的D2Q9模型,通过对泊松流以及单粒子沉降的模拟检验程序的可靠性与稳定性,为进行下面的研究奠定基础。　　2.采用一种新的方法——改进的动量交换法来计算流体对粒子边界的作用力。改进的动量交换法就是把因格点状态转化引起的动量变化加到传统动量交换法的结果里。在粒子沉降模拟中,其与通常描述粒子边界受到流体的作用力的两种方法——动量交换法和压力张量积分法进行了比较,发现改进的动量交换法既继承了动量交换法的可靠性、简单性和并行性等优越特性,又有和压力张量积分法一样的精确性,不失为一种很好的方法。　　3.建立了以粘性不可压缩牛顿流体在轴对称二维非弹性锥形管的流动模型,以单个刚性粒子在锥形管中的运动来模拟血液在小血管中的运动。获得了流体的速度分布和压力分布等。流体对粒子边界的作用力分别采用动量交换法、压力张量积分法和改进的动量交换法来计算,分析并比较了三种方法在不同初始位置释放的粒子的轨迹和速度变化情况。　　4.在单一粒子在锥形管中运动模拟的基础上,增加多个粒子来模拟血液在锥形管中的栓塞,这里红细胞是不可变形的粒子。流体对粒子边界的作用力采用改进的动量交换法来计算,当粒子和粒子间以及粒子和管壁间的间隙小于10nm时,用 Derjaguin近似,加上van der Waals排斥力避免两粒子或粒子和管壁相碰甚至重叠。调整血液参数,观察粒子在什么样的血液参数和在管子的什么地方容易形成栓塞。