鉴于具有绒毛结构的肠壁复杂运动特性,肠壁运动促进肠腔内营养物质传质和吸收的机理多年来一直是一个谜。本文建立多物理场模型,模拟肠壁收缩运动驱动下肠腔内流体的流动与物质传递。该模型的独特之处是使用动网格方法实现肠壁多级结构的运动。通过这种方法,就可以系统地探讨在周围流场的影响下,带有绒毛的整个大鼠十二指肠的运动对传质和吸收的影响。结果表明,绒毛顶部在物质吸收中起主要作用。对于大鼠十二指肠,摆动运动可使传质和吸收效果提高约72%。随着周围流场的引入,虽然总体吸收量有所增加,但是由摆动运动引起的传质增强效果得到了抑制。具体来说,平均增强因子从约1.35急剧下降到约1.05。进一步对比有绒毛模型和无绒毛模型的模拟结果发现:(1)肠壁有摆动运动时:在周围无流场情况下,用光滑肠壁代替有绒毛肠壁低估了物质吸收,随着绒毛长度增加,低估量从30%增加到约50%。周围有流场时,当绒毛长度为0.35 mm时,高估了物质吸收;当绒毛长度大于0.35 mm时,低估了物质吸收,且低估值随着绒毛长度的增加而增加。(2)肠壁无摆动运动时:当周围无流场时,低估了物质吸收,随着绒毛长度增加,低估量从30%增加到约50%。当周围有流场时,当绒毛长度为0.35mm和0.4 mm时,高估了物质吸收;当绒毛长度大于0.4mm时,低估了物质吸收,且低估值随着绒毛长度的增加而增加。