1.一种基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法,其特征在于,包括如下步骤:
构建旋流器模型;
对所述旋流器模型进行网格划分;
对网格划分后的所述旋流器模型进行边界条件以及离散相颗粒设定;
对设定边界条件以及离散相颗粒的所述旋流器模型进行求解以及后处理。
2.如权利要求1所述的一种基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法,其特征在于,在构建旋流器模型前还包括如下步骤:
根据公式db=19.5qm0.5ρm0.25δpm-0.25以及
确定所述旋流器模型的圆柱段长度l1、入口直径di、入口长宽比l/b、溢流管插入深度h、溢流口直径do、底流口直径du;
其中,δ为细胞密度,qm为单个水力旋流器生产能力范围,cw为细胞悬浮液质量浓度,δpm为给料压力,ρm为细胞悬浮液密度。
3.如权利要求2所述的一种基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法,其特征在于,所述对所述旋流器模型进行网格划分的具体方法为:以进料口底面为分界将所述旋流器模型分成上下两部分后,对所述旋流器的上下两部分分别进行网格划分。
4.如权利要求3所述的一种基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法,其特征在于,通过ansysicemcfd软件对所述旋流器的上下两部分分别进行网格划分,通过ansysfluent软件对网格划分后的所述旋流器模型进行边界条件以及离散相颗粒设定。
5.如权利要求4所述的一种基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法,其特征在于,所述旋流器模型为雷诺应力模型,连续相模拟采用欧拉方法,入口采用匀速边界条件,两个出口均设为常压出口,压力速度耦合采用simplec算法,离散格式中压力采用presto!格式,湍流动能选择二阶,雷诺应力选择一阶。
6.如权利要求5所述的一种基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法,其特征在于,所述边界条件中的湍流强度、细胞悬浮液体积浓度以及细胞悬浮液粘度分别通过公式
其中,
7.如权利要求5所述的一种基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法,其特征在于,颗粒追踪采用拉格朗日框架,对颗粒注入进行模拟以及轨迹计算采用离散相模型,颗粒追踪按照预估最大行程设定捕捉步数以及步长。
8.如权利要求1所述的一种基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法,其特征在于,通过ansysfluent软件对设定边界条件以及离散相颗粒的所述旋流器模型进行求解以及后处理。
9.如权利要求8所述的一种基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法,其特征在于,所述通过ansysfluent软件对设定边界条件以及离散相颗粒的所述旋流器模型进行求解以及后处理的具体方法为:将所述旋流器输入fluentsolver内进行计算以及后处理,得到速度场的分布结果图、颗粒运动轨迹追踪图以及细胞分离效率。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任意一项所述的基于cfd方法的细胞分离旋流器数值模拟方法。