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随着细胞力学研究的发展,人们研制了许多各具特色的实验装置,用于在体外给细胞施加各种应力和应变,研究细胞的变形、分化以及细胞和细胞,细胞和其它介质间的相互作用。其中,平行平板流动腔是用于研究细胞在切应力作用下变化规律的主要装置之一。本文总结了平行平板流动腔的使用和研究现状,以及颈动脉分岔血管中流场数值研究方面的工作和存在的不足,在以下几个方面进行了研究: (1) 研究了平行平板流动腔的不同入口和出口结构对内部流场的影响,认为:在设计流动腔时,合理的选择几何尺寸比选择入(出)口结构更重要; (2) 围绕本实验室研制的近生理脉动流平行平板流动腔实验装置,研究了流动腔的几何尺寸对流动腔内流场特性的影响,得到了平行平板流动腔的集中液阻的拟合公式,根据这一公式,导出内部的流量、切应力和压力分布的计算公式,以及对底部切应力影响最小的高度值需要满足的关系式; (3) 在正弦激励和实测脉动激励两种非定常条件下,计算并获得了流动腔内部的非定常流场分布规律; (4) 研究了血液的不同本构关系对颈动脉分叉血管内流动的影响。认为,在颈动脉分叉血管中,牛顿流体是描述血液的一种较好的近似。如果一定要考虑血液的非牛顿特性,则需要考虑描述血液非牛顿特性的方程和剪切率相关的适用范围,并且还应当考虑引起局部血液特性变化的时间过程。同时,壁面切应力结果表明,作用在血管壁的低切应力随时间的脉动曲线和具体研究的细胞的位置有关。这提示我们,在体外实验时,对于不同位置的细胞应该施加不同的剪应力,才能保证其近生理的环境;(5)计算了颈动脉窦内狭窄后的流场分布,并和正常动脉进行了比较。颈动脉分叉血管窦内狭窄的计算结果表明,在正常情况下,脂质沉积将首先发生在动脉窦的外壁面,并由此向其它部位发展。但若给颈动脉窦内施加对称狭窄,则狭窄将向下游的窦内沿周向轴对称发展。因此,采用捆扎方式给颈动脉分叉血管施加对称的狭窄实际上改变了颈动脉窦内狭窄的发生过程。为了更真实的反映颈动脉窦内的狭窄,应该根据实际动脉血管中的狭窄情况,采用非对称的分布模式。关键词:细胞力学平行平板流动腔颈动脉分叉血管血液本构关系计算流体动力学