红细胞是血液的重要组成部分,主要负责向组织运送氧气和营养物质,并带走产生的二氧化碳和代谢产物。而这些物质的主要交换场所在毛细血管中,研究毛细血管中红细胞的运动机能和形态变化规律对于揭示相关病理有着重要的意义。近年来,对于红细胞的模拟和仿真已经有了很多方法。本文采用实验和模拟相对照的方式进行研究。其中,实验部分选用相差显微镜对鱼尾鳍毛细血管的红细胞进行实验观测。选择其中一个分叉血管,对一组流入的红细胞进行观测分析。在模拟部分,本文采用了浸入边界-格子Boltzman方法(IB-LBM)对分叉毛细血管中红细胞的运动进行研究分析。采用浸入边界法(IBM)对细胞和流体之间的相互作用进行模拟。使用格子Boltzmann方法(LBM)对流场进行构建。结合实验观测结果建立模型。首先,分析了单个细胞在三种不同程度的分支狭窄下,改变其边界条件,红细胞变形情况和剪切力变化情况。随后,分析了实验与模拟的对照相似性,进一步证明该模型的可行性。在一定程度上,可以反映分叉血管中红细胞的特性。进而对一组细胞在三种不同程度的分支狭窄模型中的运动机理进行了分析,详细研究了某一时刻该模型中,红细胞的内部压力的分布情况。狭窄程度对各通道流量、红细胞运动速度和分配数量的影响,以及通道内剪切力的变化情况。通过模拟得到以下结论:(1)对一组细胞的分析中,分支狭窄程度对细胞的分配数量和运动速度有影响。狭窄程度越大,该狭窄通道的细胞分配比例越小,运动速度越慢且细胞在狭窄处的压力越大,在分叉处的细胞压力越小。由于运动速度减慢,剪切率变小。(2)对于单个细胞的分析中,分支狭窄程度对细胞的运动速度有影响,狭窄程度越大,通过狭窄的时间越长,且通过狭窄的时间占整个运动周期的比例越小。将狭窄分支边界的压力增大,即减小压差时,细胞运动时间增大,且通过狭窄的时间占整个运动周期的比例增大。