慢回转反应器流动微重力效应的数值模拟及实验研究

空间实验是开展太空微重力环境下生物及医学相关课题研究的必要环节。但进行空间试验的成本极高，慢回转反应器(RWVS)为在地面开展生物细胞的微重力效应提供了一种低成本的试验装置。但是，为什么RWVS能够在地面上模拟微重力对细胞的作用还不清楚，特别是微颗粒载体的自旋运动在其中的作用人们知之甚少，在目前RWVS的设计中都没有考虑微载体自旋运动的影响，这个影响对模拟微重力环境是十分关键的。.本项目以数值模拟和实验相结合的方法开展RWVS流场特征及RWVS流场中规则均质、规则非均质和不规则悬浮颗粒受力及运动规律的研究，期望获得获得垂直平面内旋转流场中规则均质、规则非均质和不规则悬浮颗粒的绕轴线"公转"和绕自身轴线"自转"的规律；并据此分析出这些颗粒在回转式反应器中"感受"到的重力随时间的积分，以此为出发点探讨慢回转反应器模拟微重力效应的原理；并提出RWVS装置改进设计的指导意见。