随着生活质量的提高,人们对健康度越来越关注,同时随着时代的进步和科技的发展,医疗手段不断提高,许多以前无法治愈的顽症现在也可以根治。但是一切事物都有其局限性,人口的增长和全球化的进程使一些传染病传播得比以往更为快速,而且病毒的自身变异导致了医疗手段跟不上变异的脚步。其中最为普遍的传染病之一就是肝病,特别在中国,仅乙肝病毒感染者就有1.2亿,说明将近10个人里面就有一个是乙肝病毒感染者。所以在中国对肝病的治疗也越来越迫切。肝移植是很好的治疗手段,但由于能与受体匹配的健康肝极为难找,成功的肝移植病例非常少,所以体外人工肝成了治疗肝病的又一有效手段和主要手段。而现在国内所用的人工肝治疗系统都是国外进口的,人工肝的自主研发和临床试验还有待提高。本文第一章绪论介绍人工肝在治疗肝病中的重要意义,讨论人工肝设计中尚存问题。介绍血液流变学和细胞流变学,以及表现血液非牛顿特性的本构方程的发展状况。最后又介绍血液动力学的研究状况,以及影响血流的因素。第二章针对小管径下血液呈现非牛顿特性,建立两种数学模型,对数值模拟结果进行分析与讨论。第三章建立新的纤维管几何构型,针对该章列出的管径进行数学建模,数值模拟仿真得出结果,与原有的直圆管纤维管对比,重点讨论双重U型管和螺旋管的几何特征对血液流动的影响。第四章在前章的基础上讨论了弯度对U型管和螺旋管中血流情况的影响。第五章单独讨论入口直管对螺旋管中血液流动的影响。第六章在两种非定常流的入口速度条件下,对U型管和螺旋管的各截面和各典型时刻时速度、压力、壁面剪应力分布进行分析。第七章是结论与展望,先介绍本文的主要工作,然后提出建立人工肝系统还需进行的研究的方向和内容。