中国微重力流体科学的空间实验研究

微重力流体物理是微重力科学的重要组成部分, 包括简单流体的许多新体系、气/液两相流动和传热以及复杂流体力学. 微重力流体物理除其本身学术和应用的重要意义外, 还与微重力燃烧学、空间生物技术和空间材料科学密切结合, 促进了交叉学科的发展. 利用我国返回式卫星和神舟飞船, 进行了一批微重力科学的空间实验, 使我国微重力科学迅速进展. 本文主要介绍近10年来我国微重力流体科学的空间实验研究和主要学术成果.     

微重力对蛋白质晶体结构的影响

为了考察微重力对蛋白质晶体结构的影响,对空间和地面结晶实验生长出的蛋白质晶体进行了结构测定,并进行了比较研究,在完成对鸡蛋清溶菌酶晶体结构研究的基础上,又对酸性磷脂酶Ａ２晶体结构做了测定和比较,从目前的研究结果可以得到这样的结论：微重力可能不足以改变蛋白质肽链的构象,但微重力能够改善与蛋白质分子联系罗弱的有序水分子的空间排布状况,这应该是微重力改善蛋白质晶体质量的一个重要因素,另外,上述两种蛋白晶     

微重力环境下的燃烧科学研究

微重力环境下，浮力和自然对流对燃烧过程的影响十分微弱，从而能在简化了的条件下研究各种燃烧现象，这对于燃烧机理的研究具有重要意义。通过深入认识微重力环境下的燃烧现象，并提出相应的防、灭火措施，也是载人航天系统的实际需要。本文综述了国外微重力燃烧科学研究的主要方向，探讨了微重力环境为燃烧科学的基础研究所带来的机遇与挑战。     

微重力条件下燃烧科学研究的现状与展望

微重力条件下燃烧科学研究的现状与展望中国科学技术大学博士姜羲教授、博士生导师范维澄助教吴姜玮随着人类探索空间技术的进步，诞生了一门研究微重力环境中物质运动规律的新兴学科——微重力科学。微重力科学包括微重力流体科学、空间材料科学和空间生物技术三个主要组...     

微重力下有机物和聚合物材料研究进展

为了满足现代高科技对材料性能的要求,人们不断地开发新材料,探索制备材料的新工艺。现代航天技术的发展为材料制备提供新的环境——微重力环境,从而消除了重力引起的对流、沉淀、静压力等对材料制备过程的物理、化学反应及材料性能的影响。本世纪60年代以来,微重力科学的研究经久不衰,最近几年,尤其是在微重力下制备有机物和聚合物材料的研究一浪高过一浪。本文简述了在微重力环境中制备有机物和聚合物材料的一些研究成果,并指出了今后的发展趋势。     

活性蛋白液相色谱快速分离新方法

提出了用一根色谱柱来实现离子交换和疏水色谱快速分离整体蛋白的新方法. 在选择合适的固定相、流动相、 缓冲液交换方法及二次进样的条件下, 在1 h内用同一根色谱柱完成了通常用两根色谱柱和在两种流动相条件才能实现的“二维色谱”分离, 并且能维持蛋白原有的三维和四维分子结构. 预计该法能用于未知样品中蛋白的快速预分离, 特别是为在蛋白组学研究中, 在样品来源极其有限的情况下, 进行活性蛋白预分离提供了一种新的解决思路.     

盐生杜氏藻细胞对回转器模拟微重力刺激的反应

通过回转器模拟微重力刺激实验,以盐生杜氏藻为试验材料,发现在微重力刺激下,盐生杜氏藻细胞及其生理生化特性发生了一系列的变化。     

短时间微重力池沸腾换热及其临界热流密度机理

研究了复合柱状微结构表面(PF30-60LP)在短时间微重力下的池沸腾传热性能,并与文献中的光滑表面和柱状微结构表面(PF30-60和PF50-120)进行对比.实验结果表明,微重力条件下, PF30-60PL的临界热流密度(critical heat flux, CHF)与光滑表面相比虽有提高,但却明显低于PF30-60和PF50-120,与常重力下所得实验结果存在明显差异.微重力条件下,由于浮力缺失,覆盖于加热表面的大气泡脱离周期远大于常重力条件.大气泡覆盖于表面时间过长,导致新鲜液体补给困难是造成微重力CHF显著降低的主要原因. PF30-60和PF50-120具备非常强的毛细芯吸作用,可显著提高加热面的侧向补液能力,因此其微重力下的CHF相比于光滑表面得到了十分显著的提高.而PF30-60PL由于较大面积光滑通道的存在,表面的毛细芯吸作用被削弱,因此其CHF介于光滑表面和柱状微结构表面之间.提高微重力池沸腾CHF,关键在于提高覆盖于加热面的大气泡的脱离频率和液体对加热表面的补给能力.可行的方法有降低液体工质表面张力或提高表面对液体的毛细芯吸性,通过外部施加电场或声场加速气泡脱离,强化Marangoni对流或采用局部加热法改变Marangoni力对气泡的作用力方向,通过调控气泡合并行为增大气泡合并后释放的表面能从而促进气泡脱离等.     

液固两相离心泵内固体颗粒对液相湍流调制的测试方法及机理

固液两相离心泵的性能和效率受控于泵内的两相流动规律,理解泵内的两相流动规律和磨蚀机理,对于合理设计和延长泵的使用寿命具有重要意义.以离心泵内的固液两相流为研究对象,通过搭建无搅拌固液两相流PIV测试平台,消除高速搅拌对泵内流场的影响,改进颗粒-流体的两相循环方式,提高了实验的测试精度;通过POD方法分析低固相浓度时泵的性能改善的原因,探寻固体颗粒对泵内液相湍流的调制机理.进一步补充和完善固液两相流水动力学理论体系,为指导固液两相流高效的工业应用提供理论基础.     

自由落体条件下的快速偏晶凝固

采用落管方法实现了Ni-31.4%Pb偏晶合金在微重力和无容器条件下的深过冷和快速凝固. 理论计算表明液滴下落过程中获得的过冷度与其直径呈指数函数关系, 实验中获得了241 K(0.15 T_m)的最大过冷度. 发现随过冷度的增大, 偏晶胞组织在整个试样中的体积分数增大, 且L₂(Pb)相显著细化. 对L₂(Pb)相和α-Ni相的形核率进行了理论计算, 结果表明偏晶转变过程中L₂(Pb)相总是领先形核相.     

东海沉积物的矿物组合及其分布特征

六十年代以来,许多学者对东海进行了海洋地质方面的研究,其中有些对矿物特征作了一般性的阐述。本文对东海230个表层样品的矿物组合进行了较为系统的研究。工作范围为:东经121°—129°,北纬26°30′—32°00′。每个样品选用0.25—0.1毫米和0.1—0.05毫米     

块体金属玻璃过冷液相的高热稳定性与非晶形成能力的原子机制

过去几十年里,从原子尺度理解块体金属玻璃形成过冷液相特性与微结构的关系吸引了材料学家和凝聚态物理学家极大的关注,是此类先进工程金属材料得到实际开发应用的关键之所在。本文综述了前期有关块体金属玻璃有序原子团簇结构随热处理或微量元素添加,演化及其对过冷液相热稳定性、晶化行为和玻璃形成能力影响的研究成果;并聚焦在块体金属玻璃过冷液相中的两类不同原子团簇,即类二十面体原子团簇和类晶体原子团簇。这两类原子团簇的共同存在是块体金属玻璃高热稳定性和纳米晶化的重要因素。通过微合金可以调控过冷金属液相中原子团簇的结构和体积分数,从而进一步推进它们的实际工程或功能性运用。     

建议以南方丝绸之路为文化背景开辟跨国旅游线

早在公元前４世纪左右，中国西南地区，就已形成以成都为起点，经昆明、大理、保山（古称永昌）而出境，到缅甸、印度的民间通道。从秦汉王朝，这条赋商道以“官道”开始，日益发展为中国通往东南亚、南亚的陆路交通枢纽；在古代，沟通了中国与印度两大文明古国的友好往来。至今在古道两厢留下了许多珍贵的历史遗迹，赋予当今人们丰富的文化内涵；为当今社会发展旅游业提供了极其宝贵的物质（旅游）资源。     

生物学的最适剂量原理

本文作者提出了生物体系耗散参量的概念，并用来定义生物学的最适剂量原理，在酵母细胞生长的理论和产生研究中进行了应用，得到了一些有价值的结果．生物体系遵循最适剂量原理．     

浙江产蝮蛇(Agkistrodon halys Pallas)蛇毒的柱层析分离及磷酸二酯酶的大规模纯化

蛇毒磷酸二酯酶是核酸结构分析的一种重要工具酶。自从1932年Uzawa首先证实蛇毒中广泛存在磷酸二酯酶以来,关于该酶的分离纯化研究,Laskowski等实验室做了许多工作,英国B.D.H.公司,美国Sigma和Worthington公司已有蛇毒磷酸二酯酶的商品制剂出售。 我国具有丰富的蛇毒资源,而且这些蛇毒都含有磷酸二酯酶。我们在浙江产蝮蛇毒柱     

微表处在沥青路面养护中的应用

微表处是由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、外掺剂和水按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料。它是从国外引进的一项对沥青路面进行预防性养护技术,结合沥青路面的维修工程,进行了微表处的配合比设计和施工。长期使用结果表明,微表处具有良好的抗滑、防水和较长的使用寿命,能满足路面养护的需要。