使用计算流体动力学的平面相邻的度边界层的估计
Patrick D Sinko1, Louis Parker2, Lisa Prahl Wittberg2
1Department of Pharmacy, Uppsala Biomedical Center, Uppsala University, 751 23 Uppsala, Sweden.
我们开发了一种计算流体动力学 (CFD) 方法,用于预测溶解-透 (D/P) 实验中的度边界层. 这种方法提高了在临床前开发期间体外药物吸收研究的可预测性和可比性.
科学领域:
- 药理动力学和药物新陈代谢
- 计算流体动力学的流体动力学.
- 临床前药物开发 临床前药物开发
背景情况:
- 溶解-透 (D/P) 实验对于临床前药物开发至关重要,比传统方法提供更好的可预测性.
- 通过不同的D/P设置进行体外药物吸收的比较是具有挑战性的,因为关于明显透性的报告不一致.
- 需要一种标准化的方法来准确地描述D/P设备,并提高研究间的可比性.
研究的目的:
- 开发和验证一种计算流体动力学 (CFD) 方法,用于预测D/P实验中的度边界层.
- 为了能够准确地描述复杂的D/P装置,而分析解决方案是不可用的.
- 提高体外药物吸收数据的可预测性和可比性.
主要方法:
- 在2D中使用 MATLAB 和 COMSOL v6.1.1. 解决纳维尔-斯托克斯和连续性方程.
- 使用有限元素方法来预测动量和度边界层.
- 开发一个MATLAB算法来计算基于Blasius边界层流量分析的边界层边缘.
主要成果:
- 开发的方法准确地估计了高施密特数 (Sc ~ 1000) 的动量和度边界层.
- 结果显示与Blasius解决方案 (在14%以内) 达成良好一致,并接受了施密特数相关性 (在6.6%以内).
- 差价合约方法为分析D/P设备提供了一种可靠的方法.
结论:
- 提出的基于CFD的方法允许在D/P实验中准确地描述度边界层.
- 这种方法使得在临床前开发中更准确和可比的体外药物吸收评估更容易.
- 该研究为研究人员使用复杂的D/P装置提供了有价值的工具.
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