低温诱导轮空化特性数值计算研究

为研究低温诱导轮的空化性能,对液氮诱导轮空化流动进行了数值计算研究.数值计算采用了考虑旋转修正的FBM湍流模型和考虑热力学修正的Singhal空化模型.数值结果与实验进行对比,验证了数值计算方法的准确性.结果表明,随着空化数的降低,诱导轮空化分为无空化、间隙空化以及回流涡空化三个典型阶段.在研究选取的温度区间内（77.5 K≤T≤83 K）,诱导轮不同空化阶段的分界点几乎不随温度变化.随着液氮温度的升高,诱导轮内部空穴体积呈现先增后减的趋势.对诱导轮空化热力学效应进行分析表明,当液氮温度较低时,热力学效应不显著,韦伯数主导着空化的发展;当液氮温度较高时,热力学效应增强,从而抑制了诱导轮内部空化的发展.      

在极低温下照射种子的生物学效应——Ⅳ.对辐射细胞学效应的观察

以微核测定法,对极低温(-196℃)和常温下照射材料的细胞学研究结果表明:极低温有保护效应,能减轻M_1代的生理损伤:辐射种子萌动芽尖间期细胞的微核率与M_2代某些性状突变率具有一定的相关性;极低温单因子处理种子亦可导致染色体畸变。该实验为阐明极低温对种子照射效应的影响提供了微观依据。     

简易液氮低温装置

本文介绍了简易液氮低温装置的构造和制作方法,并报道了自制液氮低温装置在一些磁性材料研究中的应用。     

用低温取代法研究金鱼胚胎在低温下的超微结构图象

本文用低温取代法,研究了金鱼胚胎经两种不同的降温程序冷却到液氮温度后的超微结构图象。研究表明:若金鱼胚胎置入低浓度的抗冻剂溶液,慢速降温到-20℃后再快速浸入液氮,胚胎中有许多大的冰晶形成。这些大冰晶严重地破坏了金鱼胚胎的超微结构。而若将金鱼胚胎置入高浓度的玻璃化溶液中快速浸入液氮,胚胎外溶液可实现玻璃态固化。虽然胚胎内部仍有许多小的冰晶形成,但其体积比慢速降温时小得多,它们对胚胎细胞结构的影响也较小。     

低温双极晶体管的低温1／f噪声

对自行研制的低温晶体管于液氮温度下进行了低频噪声测量，结果表明：与室温相比１／ｆ噪声显著增大，根据１／ｆ噪声理论，并参照器件室温和低温下ＩＢ－ＶＢＥ曲线的不同，认为在低温下ＥＢ结正向压降增大和载流子的冻折效应是使该器件１／ｆ噪声等效输入电流功率谱密度变大的主要原因。     

低温输送系统间歇泉现象实验研究

为研究低温输送系统的低温垂直管路中可能出现的间歇泉现象,采用液氮为工质,进行了间歇泉现象模拟实验研究.实验纪录了不同的管路结构及不同绝热结构条件下,管路出现的振动信号及管路温度分布,并将实验结果与Murphy曲线进行了对比.结果表明,管路的长径比和绝热结构对间歇泉现象的产生有较大的影响.     

短时低温对绞股蓝种子萌发的促进作用

为探索提高绞股蓝种子萌发率的方法,分别探讨了不同光温、激素、储存、低温层积和短时低温等处理对其的影响.光温处理结果表明,绞股蓝种子的最佳萌发温度是15~25 ℃,光照可适当提高萌发率,但在最适温度20 ℃时,萌发率最高也仅为（31.54±2.04）%;激素处理结果表明,细胞分裂素（如6-BA和玉米素）对绞股蓝种子的萌发没有促进作用,赤霉素中GA3对其萌发没有显示出促进效果,但GA4对绞股蓝种子的萌发有一定的促进作用,在光照条件下萌发率最高可达（54.00±2.65）%;在18 ℃下,储存时间处理结果表明,一定的存放时间有利于打破其自身休眠机制,但时间过长种子的萌发率迅速下降,甚至不再萌发;低温层积处理结果表明,低温层积对萌发的促进作用不明显,低温层积90 d的种子在光照下的萌发率是最高的,仅能达到（34.26±3.21）%;短时低温处理结果表明,5,10,15 ℃条件下湿藏9 d后,绞股蓝种子的萌率分别可以提高到（73.06±2.12）%,（83.14±3.25）%和（72.13±3.52）%.储存处理与储存后短时低温处理的对比结果表明,随着储藏时间增加,绞股蓝种子的萌发率迅速下降,而短时低温层积对长时间存放的种子也有一定的萌发促进作用.     

非常规储层液氮低温致裂理论及研究进展

液氮压裂是一种极具前景的无水压裂技术，可为非常规油气水力压裂所面临的耗水量巨大、储层伤害和环境污染等问题提供解决方案。低温致裂岩石是液氮高效改造储层的基础和关键。基于作者前期在液氮压裂方面的研究成果，重点针对液氮低温致裂研究进行归纳总结，系统地阐述了液氮超低温作用下岩石物理及力学特性变化规律，分析了影响液氮低温致裂效果的关键因素及主要机制，从矿物学角度揭示了岩石损伤破裂的微观模式和特征，剖析了液氮对于不同岩性类型、不同原生孔隙结构、不同储层原位状态（高温/饱水）岩石的适用性。本研究旨在帮助读者更加全面、深入了解液氮低温致裂岩石的基本理论及研究进展，为后续液氮压裂技术研究及工程应用提供基础理论指导。     

采用液氮喷雾技术的低温环路结构模拟系统研究

为进行座舱盖高空低温环境飞行疲劳试验考核,设计并搭建了采用液氮喷雾技术的小型环路结构低温环境模拟测试试验台,开展了风速以及喷射流量对系统降温速率影响的特性研究。试验测试了在液氮喷雾流量为37.2、42.4和49.3 kg/h,系统风速为2.21、4.53和6.77 m/s时,工作段温度从21℃降至-30℃时各测试面的降温特性,验证了运用液氮喷雾技术快速降温的可行性。结果表明:在相同喷雾流量下,风速越大,环路的降温速率越慢,测试面的温度均匀性越好;在相同风速下,喷雾流量越大,降温速率越快,测试面的温度均匀性越差。液氮喷雾降温能够满足座舱盖疲劳测试的低温环境要求,工作段温度场均匀性良好。本文研究可为低温环境模拟系统和大空间液氮喷雾冷却系统的设计提供参考。     

低温预处理提高花生种子活力的生理生化研究——对促进胚轴中核酸、蛋白质合成以及ATP形成的影响

3—5℃低温预处理花生种子,可以促进种子萌发,增强幼苗生长.在亚适温和超适温下萌发时,低温预处理的效应较大.低温预处理对低活力种子的促进效应较为明显.当处理时间从5天延长到13天时,其有利作用随之增加.低温预处理还能提高花生种胚[~3H]-尿嘧啶核苷酸(UTP)掺入到RNA、[~3H]-胸腺嘧啶核苷酸(TTP)掺入到DNA、[~3H]-亮氨酸掺入到蛋白质的能力,并增加ATP含量.这些代谢活性的提高可能是低温预处理提高花生种子活力的生物化学基础.     

冬季低温对耐冬山茶种子萌发的影响

为探讨分布北界的山茶花种群耐冬山茶的冬季低温适应规律,模拟自然冬季温度特点,进行了温度对耐冬种子萌发影响的实验.结果表明:常绿阔叶树种耐冬种子同样具有适应冬季低温的冬休眠特性,10~15℃是解除其休眠的最有效低温,适宜发芽温度范围是10~20℃,最适宜发芽温度为15℃,属于南方系冬休眠类型,有50%多的种子能够忍受10℃以下冬季低温越冬.     

极低温下照射种子的生物学效应——Ⅰ.对辐射损伤的探讨

本文报告了以~(60)Co-γ射线在常温和极低温(-196℃)下照射小麦种子,其M_1表现的生理损伤证明:在极低温下照射,LD_(50)可提高1—2万伦;在本试验的温度条件下,分期播种表明成苗率与温度呈正相关。还提出在极低温下被照射种子的辐射敏感性仍受种子含水量的影响。     

临床医学中若干低温热物理问题的研究

综述了临床医学中若干低温热物理新问题的研究进展.其中包括溶液冻结过程的显微研究;小样品淬入过冷液氮中的沸腾传热和超快速冷却技术;低温冷冻外科手术治疗的过程控制;血管冻结过程中微裂纹的产生及其防止;脂质体靶向性药物的低温冷冻干燥;用于异种移植免疫隔离的微胶囊化胰岛及其低温保存等.     

我院低温生物工程研究室研制成功“大型低温生物显微镜系统”

大型低温生物显微镜系统是从事低温生物学研究的一个关键的基本设备,也是从事金相物理,工程热物理,低温工程中冷凝、沸腾、两相流机理等研究的重要设备。类似的设备在国际上是80年代初出现的,目前世界上只有六台,分布在美国、法国和西德。我院完成的这个综合系统是国内首创,经专家鉴定,达到国际水平,为我国低温生物学的研究提供了强有力的工具。     

热力学效应对液氮空化流动的影响

为了研究低温流体空化流动特性,采用数值计算的方法研究了液氮空化流动特性.计算中应用二次开发方法在商业软件CFX中引入修正的Kunz空化模型及能量方程,其物性参数随流场温度变化而不断更新.对绕翼型和对称回转体在液氮中的空化流动进行了计算,基于计算结果分析了热力学效应对空化特征的影响.结果表明,计算与实验的结果基本一致.当液氮工作温度接近临界点时,热力学效应更加显著.它主要表现在空穴变短、蒸气体积分数减少和汽液界面变得模糊.在空化产生的区域,流场的温度由于吸收蒸发潜热降低,在空穴尾部区域,空穴溃灭释放潜热而导致温度升高.同时发现,由于热力学效应温降在0.5～2.5K之间.     

~(60)Co-γ射线对小白鼠肉瘤S-180细胞效应的研究

小白鼠肉瘤 S-180 细胞虽已广泛用于抗肿瘤药物的筛选, Lawrence, J. H. 等人也曾报导过它的中子相对生物学效应,但缺少 ~(60)Co-γ射线照射后的剂量效应资料.本文以 ~(60)Co-γ射线在活体和离体条件下,照射小白鼠 S-180(腹水型)细胞,用细胞存活率及 ~(51)Cr 释放率的变化作为辐射损伤的指标,观察不同剂量的γ射线对 S-180 细胞的辐射效应,为研究各种 LET 射线的比较生物学效应提供基准射线的参考资料.     

垂直管道低温汽液两相流流型识别的实验研究

采用直接可视化方法和压力信号的功率谱密度分析方法对低温垂直管道中液氮-汽两相流的流型判别进行了实验研究.通过采集实验管路上不同位置处的压力信号,对其进行功率谱密度分析,并由此推断两相流的流型,同时与高速摄像机拍摄的流型进行对比.结果表明,在常温汽液两相流流型识别中应用的功率谱密度分析方法也可用于低温两相流的流型判别.通过改变热流密度发现,对于不同的热流密度工况,都可以使用功率谱密度分析方法判断管内低温两相流的流型.     

LNG冷能利用与废旧橡胶低温粉碎的集成优化

为降低废旧橡胶低温粉碎生产精细胶粉的能耗,提出了集成利用LNG冷能的废旧橡胶液氮低温粉碎法和低温氮气粉碎法的模型,研究结果表明：⑴ 空分装置利用LNG冷能,可将液氮等液体空分产品的生产能耗降低60.2％,利用LNG冷能可节省用电244.3kW•h/t,冷能利用的火用效率达到60.7％,可为废旧橡胶低温粉碎装置提供廉价的液氮;⑵ 如果紧临LNG接收站建立废旧低温粉碎装置,直接空分副产的氮气和LNG冷能生产低温氮气用于废旧橡胶的冷冻和粉碎,相对空气涡轮膨胀机制冷法,利用1.0t LNG携带的冷能可节省用电342.9kWh,冷能利用的火用效率为63.4％。     

表面型低温过滤器的滤饼特性实验研究

通过搭建的低温不锈钢丝网过滤器过滤特性实验台,采用液氮为待净化的液体,二氧化碳为杂质成分.进行了过滤器表面的滤饼特性测试,实验测试了不同的工况下,恒速过滤和恒压过滤时的液氮流量和过滤器前后压降.根据过滤理论,分析了恒速和恒压过滤的特点,并根据达西定律推导出压降公式和t/V-V曲线,分别计算恒速和恒压过滤阶段的滤饼比阻和过滤介质阻力.结果表明,不锈钢丝网过滤器能有效净化液氮中的二氧化碳颗粒,且所得的滤饼可视为不可压缩的,滤饼比阻和过滤介质阻力在各个阶段均可视为定值,其计算值弥补了低温下滤饼特性数据的不足.     

电子自旋共振波谱的低温检测

本文分析石英冷指杜瓦中液氮沸腾引起电子自旋共振谱仪噪声增大的原因,介绍消除液氮沸腾及杜瓦外表凝霜的办法,和由小型氦封闭循环致冷机组装成的ESR低温检测装置,其致冷最低温度为17°K,可用于单晶,也便于粉末和溶液样品的检测。