5.7.1　模型介绍

5.2～5.6节介绍了关于IB-LBM的数学模型和程序原理，本节将采用IB-LBM编写程序，建立一个完整的细胞操控方案。这里主要利用层流分流的原理，将体积不一样的细胞进行分离。图5.27描述了所建立的通道结构。分析可知，这是由两个相同的操作单元的串联，因此建模时可以只考虑一个单元。在设置时，将其流动边界设置为循环边界(循环边界指流入和流出边界共享同一边界)，以便减少计算量。流体采用力场驱动，这样出口和入口的密度能保持连续性，方便细胞在出口与入口处跨界。

图5.27　细胞分离通道结构与分离效果图(书后附彩插)

通道中的白色部分为栅栏区域和椭圆阻挡区域，这些区域为固体结构，可以采用反弹条件建立。本通道结构设计的原理如下：在栅栏结构中施加一个侧向的力场，以驱动栅栏内的流体从下往上流动，这样流经栅栏结构的细胞将由于分流原理而最终贴向上端栅栏结构的底缘，从而达到对齐的目的。在尺寸不同的细胞沿着栅栏底缘对齐后，细胞中心则位于不同的流层，这些流层在椭圆结构处发生分离，从而将细胞分离。

这个例子的代码，除了用到前面介绍的知识外，还要用到一些其他知识，如循环边界的概念、采用cell型数据来设置细胞存储空间、细胞流动过程的跨界操作等。请读者通过分析5.7.3节中的程序来自学理解。