圓錐平板型生物反應器週期性流場研究

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姓名

何榮文(Jung-Wen Ho) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

圓錐平板型生物反應器週期性流場研究
(Periodic flow in a cone-plate Bioreactor)

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摘要(中)

生物反應器是提供細胞、組織在體外培養時所需要的環境，藉由生物反應器所提供不同的機械刺激來進行細胞組織的培養，而剪切力為其中的一項機械刺激，在能提供剪切力的生物反應器中，圓錐平板型生物反應器已為廣泛使用。
本篇論文是使用圓錐平板型生物反應器，來探討主流場下的剪切力，在此不同以往研究；圓錐旋轉不再是單向性旋轉，而是具有週期性變化的旋轉，藉此更能接近血液脈動的情形。此外本篇也藉由改變不同的圓錐角來探討邊界效應對剪切力的影響。在本文中，主要是採用數值方法來分析，並藉由解析方法來驗證其正確性。

摘要(英)

The flow between a shallow cone and a stationary plate has been drawing many research efforts in the designing of shear-loading bioreactors, but the concept with a cone rotating periodically is first proposed in this paper. How the stress in the plate being influenced by the periodically rotating cone periodically and the cone angle variation is investigated.
In this paper we find two parameter which can influence the stress in the plate; one is the parameter which is related to the frequency of the cone repeatedly and the other is the parameter which is related to cone angle.

關鍵字(中)

★ 剪應力
★ 生物反應器
★ 圓錐平板型
★ 週期性流動

關鍵字(英)

★ shear stress
★ bioreactor
★ cone-plate
★ Periodic flow

論文目次

摘要 Ⅰ
目錄 Ⅱ
圖目錄 Ⅳ
符號說明 Ⅵ
第一章前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 4
第二章數學模式 5
2.1 物理系統 5
2.2 統御方程式的建立 5
2.2 無因次化統御方程式的建立 6
第三章數值方法 10
3.1 速度的運算 10
3.2 剪切力的運算 15
3.3 扭矩的運算 16
第四章解析方法 18
4.1外部解 18 4.2內部解 20
4.3一般解 24
第五章結果與討論 26
5.1速度的分析 27
5.2剪切力的分析 31
5.3扭矩的分析 33
第六章結論 34

參考文獻

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指導教授

鍾志昂(C.A. Chung)

審核日期

2003-7-15

推文