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人工骨支架内部微结构两相流数值模拟
机械设计与制造 第 7期
276 Machinery Design Manufacture 2012年 7月
文章编号:1001—3997(2012)07—0276—03
人工骨支架内部微结构两相流数值模拟 术
王丽丽 党新安 杨立军 齐艳梅
(陕西科技大学,西安 710021)
TwO—phaseFlow NumericaISimulationofInternaIMicroporeStructures
inArtificiaIBoneScaffold
WANGLi-li,DANGXin-an,YANGLi~un,QIYan—mei
(ShaanxiUniversityofScienceTechnology,Xi’an710021,China)
; 摘【 要】人工骨仿生支架内部微孔结构关系到支架能否替代自然骨,植入骨生长因子、成骨细胞 ;
}等活性物质,促进骨组织的生长。利用Fluent软件,对中心为球体,边缘为圆柱体的单元微结构进行了 {
l细胞和营养液的两相流数值模拟,分析了中心球半径R及连通孔径d对系统压力、流速及细胞相体积 2
}分数的影响规律,为人工骨支架微结构的优化及仿形研究奠定了基础。结果表明中心球半径R对系统 {
l压力影响很小,较大的连通孔径d比较适合细胞的增殖与粘附;最大流速在0.O1lm/s一0.O18nds范围内,2
》d恒定时,随着的R的增加,流速分布很均匀,但是值却稍微有些降低。R恒定时,随着连通孔径d增大,《
f流速分布越均匀,速度值也越大。 j
》 关键词:人工骨支架;内部微结构;细胞沉积;两相流数值模拟 《
;; A【bstract】Theinternalmicroporestructuresinbiomimeticart~icialbonescaffoldtouchesonwhether;
h£ecaffol~c觎 20ceh£eaturalb。netoimpl帆thegrowt 。,6。nece觎d。er∞咖esu6一{
;stancesinordertopromotethegrowthofbonytissue.UsingtheSoj~wareofFluent,theresi0two-phaseflow;
;numericalsimulationaboutcellnadnutrientsolutionfor microporestructureswhichhave。sphereini
}tkcenternadcylindersattheedge.TheinfluencelawoftheradiusRofthecenterspherenadthecon-{
lnectedaperturedonsystempressureflowvelocityandthevolumefractionofcellphaseareanalyzed,2
}whichlays。goodfoundationfor optimizationofmicroporestructuresnadtheprofileresearch.econ一{
lclusionshowsthattheradiusofcenterspherehaspooreffectonthesystempressure,nadthe1Ttorelrager2
;c。凡neced叩ertur℃ 6encial。thep,0.liferati。凡andadhes。nofcellsthe,ncz,n,nelocitybezueen{
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