溶液预冻方式与冰晶粒度分布之间的关系

考虑到在真空冷冻干燥过程中,预冻阶段会通过影响冻结体冰晶粒度的分布最终对干燥过程的速率、能耗以及冻干产品品质产生重大影响,基于CFD软件对溶液在预冻过程中温度场变化的数值模拟结果,计算冻结后冰晶粒度,并研究控制搁板温度恒定、从常温匀速降温以及含养晶过程中恒温降这3种冻结方式对冰晶粒度分布的影响,分别得出各预冻参数(搁板温度、温降速率和养晶时间)与冰晶粒度分布参数(冰晶粒度平均值和标准差)之间的回归关系式,并且进行不确定度分析和显著性检验。研究结果表明:回归关系拟合优度和参数准确度较高,且多项式分布显著性水平达0.98以上,这对冻干曲线的优化有着一定的参考价值。     

云雾场多尺度水滴和冰晶粒子的脉冲激光后向散射特性

为研究云层中冰晶和水滴粒子的尺度、散射等光学特性对飞行结冰的影响，该文基于联合散射理论，建立多尺度水滴和冰晶粒子的激光后向散射模型，分析了水滴与冰晶粒子的光学特性对后向散射的影响。结合工程应用模拟云雾场实验环境，测试不同粒子浓度下的1.064μm和0.532μm激光后向散射。结果表明，随着云粒子浓度增加，云层后向散射发光强度增大，实测数据与理论数据最大误差不高于7%。0.532μm波长激光的后向散射功率明显高于1.064μm波长激光，云雾场后向散射与粒子浓度几乎呈线性增长，并且冰云的后向散射系数普遍高于水云，差异可达到2～30倍。     

不同低温条件下龙眼果实的冻结规律

通过测定龙眼果实分别在-18、-40和-76℃三个低温条件下进行速冻处理的冻结曲线、结冰率和裂果率等情况，探讨了以空气作为冷冻介质时的龙眼果实冻结规律．试验结果表明，龙眼果实冻结过程中的三个阶段并不明显；最大冰晶生成区为-2～-14℃；冷冻温度在-40℃以下即可满足速冻要求，温度过低会引起裂果率上升．     

冷冻保护剂葡聚糖-聚赖氨酸对冷冻皇冠梨品质的影响

为了解冷冻保护剂葡聚糖、聚赖氨酸对冷冻皇冠梨品质的影响,以氯化钙、氯化钙-葡聚糖、氯化钙-聚赖氨酸、氯化钙-葡聚糖-聚赖氨酸为冷冻浸渍液对皇冠梨进行冷冻处理。用无纸化温度记录仪测定冻结时间,分析样品冻结过程中温度随时间的变化,并对冻融后样品进行汁液损失、质构、水分分布等指标测定。结果表明:氯化钙、氯化钙-葡聚糖、氯化钙-聚赖氨酸、氯化钙-葡聚糖-聚赖氨酸浸渍冷冻处理样品通过最大冰晶生成带所需时间分别为12.87、10.12、10.20、7.50min,加入冷冻保护剂浸渍冷冻的样品解冻后汁液损失显著降低(P＜0.05)。冷冻保护剂浸渍冷冻处理组抗坏血酸含量、硬度较氯化钙浸渍冷冻对照组均有所提高,样品液泡水(T₂₃)所对应的峰面积S₂₃也有一定程度的提高。研究结果表明,与氯化钙浸渍冷冻相比,加入冷冻保护剂葡聚糖和聚赖氨酸后能有效降低冷冻对梨细胞结构的损害,减少营养物质的流失,有利于维持产品品质。     

微过冷却水滴在固体表面的冻结行为

对10~50μm直径的微过冷却水滴,在温度为-10~0℃、85%相对湿度下的工况以及二维T型热电偶表面的冻结过程进行了试验研究.研究结果表明,完全冻结时间受到液滴直径和环境温度的影响较大.     

扩散云室

威尔逊云室是观察记录微观粒子径迹的常用仪器。但是,它的显著缺点是灵敏时间短,重复率低。扩散云室则是一种连续灵敏的云室,它不但克服了威尔逊云室的上述缺点,而且具有结构简单、灵敏区域很大、可以充高压气体(高达100大气压)等优点,特别是由于它能连续灵敏,所以与加速器连用时效率较高。     

生物组织冻结相变过程的数值模拟

建立了生物组织(含正常生物组织和肿瘤)冻结过程的传热模型.生物组织作为一种多孔介质,其相变发生在一个温度范围内,且存在一个固相与液相共存的糊状过渡区.采用显热容法模拟了生物组织冻结过程中的传热和冰晶增长过程.模拟结果显示,在冻结过程中,冷刀的初始温度越低,冷刀的降温速率越快,生物组织内温度下降和冰晶增长的速率越快.结果还表明组织中液相流动会增加生物组织内传热和冰晶生长的速度.计算结果为冷刀设计和冷冻外科手术提供了理论依据.     

冰与混凝土坝坡间的冻结强度模拟试验

根据实际水库观测冰盖与护坡的冻结情况，在实验室内进行模拟水库冰盖与护坡局部断面的冻结试验．采用冰与混凝土板间的冻结，进行一次冻结、多次冻结、冰晶冻结、雪冰冻结等模式．分析出冰压力与冻结力的关系；在不同温度下测得各种冻结情况中的冻结强度，给出冻结强度随着温度变化的规律和数值．其结果为寒区平原水库坝坡抵抗冰推力破坏提供了设计参数．     

冰晶中空气和过冷水滴对毫米波雷达反演卷云冰水含量的影响

在现有对卷云的探测基础上,考虑卷云中常被忽略的冰晶空气含量和过冷水滴,应用Lorenz-Mie散射理论和Maxwell-Garnett等效介质理论研究了冰晶空气含量和过冷水滴对毫米波雷达云水量反演的影响。分析表明,过冷水滴对云水量反演的影响较大;而冰晶中空气含量对云水量反演的影响则可以忽略。因此,更准确的卷云模型应该考虑过冷水滴。     

Ca^2＋离子对蒜根生长和细胞分裂的影响

用不同浓度（100－400mg/L)的Ca(NO3)2溶液处理蒜鳞茎,研究对蒜根生长和有丝分裂的影响。结果表明：随着Ca^2 浓度的增大,有丝分裂指数先升后降（200mg/L最大）,随时间延长分裂指数升高,但400mg/L时则相反。核异常细胞比率随浓度增加而增加,随时间延长而减少,核异常的突出表现为染色体解体在各浓度时间内普遍发生。本实验结果显示：Ca^2 对细胞分裂和细胞核的影响与重金属有很大差别。     

冻结方式对预冻甘露醇冰晶粒度分布的影响

基于真空冷冻干燥过程中冰晶粒度的分布对干燥过程以及冻干产品的品质具有重大影响,为此,模拟研究搁板温度恒定、从常温匀速降温以及含养晶过程的恒温降这3种冻结方式对冰晶粒度分布的影响。研究结果表明:搁板恒定低温和匀速降温条件下西林瓶的高度方向呈中间大两端小;当各冻结方式中温度条件变化时,搁板温度越低,则冰晶粒度越细密、越均匀;而且较大的降温速率也会产生细密且分布均匀的冰晶。当取恒定温降的最终温度等于恒定搁板温度时,恒定温降条件下的冰晶粒度比恒定搁板温度条件下的粒度平均值更大,但前者产生的冰晶粒度分布更均匀;若在恒定温降条件中加入养晶过程,则冰晶平均粒度会增加,且可通过调节养晶时间调控分布的均匀度。     

纳滤膜提纯2,3-二羧酸吡嗪的研究

以氯化钾和硫酸钠溶液为原料，测定了纳滤膜的性能，结果表明：在相同浓度下，纳滤膜对二价SO4^2-离子的截留率大于一价离子；随着SO4^2-和Cl^-浓度的上升，纳滤膜的截留率下降；随压力的增加，膜通量下降。以2，3-二羧酸吡嗪为原料进行分离处理，结果证明，纳滤膜在脱Cl^-离子方面有效果，实验中2，3-二羧酸吡嗪对膜有污染，但污染不严重，可采用水洗法进行处理。     

盾构始发端垂直冻结温度场数值分析与现场实测

太原地铁双塔西街站-大南门站区间盾构始发端采用垂直冻结法加固技术。由于盾构始发的特殊性,冻结帷幕的有效厚度能不能保证,是关系到土体加固是否安全的前提。通过建立三维数值模型对该工程冻结帷幕温度场随时间的发展规律展开研究,动态模拟冻结帷幕的演化过程,并且现场实时监测记录了冻结帷幕的温度变化和盐水温度随时间的变化情况,分析了在同一深度处各测温孔测点温度随时间的变化规律,计算了冻结帷幕厚度与冻结帷幕平均温度,验证了盾构是否具备始发的条件。结果表明:实测温度值和数值计算温度值总体趋势基本一致;采用垂直冻结方式、三排冻结管冻结施工的方案是合理的;用数值模型来模拟冻结帷幕温度场的变化过程是可行的。     

三维S形进气道沿程结冰参数分析方法

提出了一种三维进气道沿程结冰参数分析方法。采用欧拉-拉格朗日法计算气液两相流场,得到进气道结冰表面的水滴撞击特性以及水滴运动轨迹。利用用户自定义函数(UDF)对FLUENT进行二次开发,编写了三维进气道结冰参数数值模拟程序。通过对三维S形进气道的数值计算,得到了唇口及沿程管道的水收集率以及水滴分布情况,分析了水滴的质量浓度分布在进气道沿程中的变化情况,发现管道曲率的变化、横截面半径的变化、水滴的撞击是影响水滴浓度在管道中变化的主要因素。三维进气道沿程结冰参数分析方法可以改善目前把大气结冰参数直接用于发动机进口部件结冰数值计算的误差。     

脂质体悬浮液结晶对其冻干品质影响的研究

利用低温显微镜系统对含有不同浓度海藻糖的脂质体悬浮液,在不同的降温速率下的结晶现象进行显微研究,得出不同条件下的冰晶生长图像,并研究脂质体在不同的降温速率下的冻干过程,比较了不同降温速率下的冻干脂质体的外观和冻干脂质体复水后的囊泡粒径变化,结果表明,对于液体药品快速冻结后得到的冻干品质量优于慢速冻结。     

两种纳滤膜处理含铜废水比较研究

对2种国产新型纳滤膜的含铜废水处理性能进行比较研究,考察初始浓度、运行压力、操作时间和pH值对其处理效果的影响.研究结果表明:2款纳滤膜均对含铜废水有较好的处理效果,其中高脱盐纳滤膜对含铜废水截留效果更好,低脱盐纳滤膜则拥有更大的通量;在常温下,当铜离子初始浓度为200 mg/L、压力为0.3 MPa时,高脱盐纳滤膜对...     

青藏铁路多年冻土场地波速特性分析

为分析冻土场地波速变化规律,通过现场钻孔波速测试,并结合已有典型场地波速资料,研究了青藏铁路沿线多年冻土场地波速比的经验值及波速变化受控制因素的影响规律。结果表明:多年冻土场地纵横波速比经验参考值可选用1. 5左右;冻土层波速传播规律与地温、土层埋深、土质属性、冻结冰晶含量等诸多因素相关;冻结作用使土体的结构性增强从而冻土体强度增强,冻结状态下土体的波速通常大于未冻结场地土体;多年冻土层波速值随土层深度的增加、地温的降低和冻结土体中冰晶含量的增加而增加。     

一、二类边界条件下扩散方程的一个稳态近似结果

将动力学处理非稳态问题的浓度随时间不变的稳态假设发展为浓度变化率随时间不变的稳态假设,对有限长度区间内扩散方程进行稳态近似法处理,获得一、二类边界条件下扩散方程的一个稳态近似解.并将其与精确数值解对比.研究结果表明:稳态近似法获得的结果和精确解随时间变化是同步的,利用近似解可以准确地预测达到最终稳态的时间;近似解与接近最终稳态的情形吻合程度好,与远离最终稳态的情形吻合程度较差;稳态近似法获得的结果基本上满足总体质量守恒.     

生命材料低温保护剂溶液二维降温结晶过程中的分形特征

在低温显微镜下,观察了低温保护剂溶液在降温过程中冰晶的成核与生长过程,并对异相成核结晶过程的图像做了数字处理.观察了冰晶在降温过程中的边界变化规律,发现异相成核后溶液的冰晶最终呈树枝状结构生长,而且随着降温速率加快,冰晶快速生长.对其进一步的分析表明,该过程具有分形的特征.鉴于这种结构形态变化的时间尺度易于观测,同时也反映了随着溶液黏度升高,水分子扩散难度越来越大,而水分子数目则随结冰量增加又减少等内在规律,则可以通过观察该过程结构形态变化,来研究溶液黏度、水分子扩散和结晶能力随降温速率、保护剂类型及浓度的变化规律.其结构的分形特征,恰好提供了理论工具,即可以在分形理论的框架内分析和了解这些规律.在目前还没有找到合适物理模型的情况下,研究低温保护剂溶液降温结晶和升温再结晶/反玻璃化的预防措施具有非常重要的意义.     

膜生物反应器处理市政污水中试研究

相对于传统活性污泥法,膜生物反应器处理生活污水具有显著的优势.通过在自行设计、加工的浸没式中空纤维微滤膜生物反应器中试装置上连续处理两种生活污水,旨在研究中空纤维微滤膜组件的性能及其影响因素,膜水通量随膜组件内真空度的变化,膜水通量随运行时间的变化和膜污染产生的原因及防治措施.了解膜生物反应器对生活污水的净化效果,出水COD、NH3-N、表色色度和浊度随运行时间的变化,膜生物反应器内污泥浓度随运行时间的变化情况等.为下一步中空纤维微滤膜生物反应器商业化应用提供基础设计数据和运行参数.