单向冻结条件下根河黏土水热特征试验研究

为研究内蒙古东北根河地区地基土体的水热特征,对根河饱和黏土在-5℃、-10℃和-15℃三种环境负温下开展了单向冻结试验,得到试样在不同深度处的温度分布规律和变化过程及冻结前后试样中的水分变化规律.结果表明:单向冻结过程中土体的平均降温速率随深度的增加线性减小,且环境温度越高降温速率越慢;冻结过程中过冷现象的出现与降温速...     

测定冷冻过程中细胞体积变化的DSC方法

给出了一种利用差示扫描量热仪(DSC)间接测定在冷冻过程中细胞体积变化的理论模型,并且以此为基础设计了一套实验方案. 为了验证这一方法的正确性,分别使用差示扫描量热仪和颗粒粒度及计数分析仪(EPC)两种方法测定了平衡冷冻过程中人红细胞(RBC)的体积变化,两者结果相符. 将压积比已知的等渗细胞悬浮液(0.9% NaCl 溶液 人红细胞)从-0.53℃分别降温至 -1, -1.53, -2.53, -3.53, -4.53, -5.53, -7.53, -9.53℃,使用DSC测定该平衡冷冻过程中所释放的热量. 平衡降温至-1, -1.53, -2.53, -3.53, -4.53, -5.53, -7.53, -9.53℃温度下细胞的无量纲化体积由理论模型相应的方程计算得出. 使用新型EPC测定了人RBC在不同质量渗摩尔浓度下的 NaCl 溶液中的体积. 假定温度对细胞平衡体积的影响相对渗透压而言可以忽略, 则通过NaCl-H2O二元溶液的相图可以获得不同温度下NaCl溶液的质量渗摩尔浓度(通过质量百分比浓度换算得到). 进而,使用DSC方法得到的平衡降温过程中RBC的体积变化可以与使用EPC方法的测量结果相互验证.     

严寒地区地铁联络通道冻结法施工监测分析

基于哈尔滨地铁某站的联络通道冻结施工法,对土体温度场进行研究,介绍运用冻结法进行土体加固时温度场的变化规律.运用冻结法对联络隧道四周土体加固时,盐水降温初期土体的温度下降较快,由于土体中水分的潜热影响,0℃附近降温过程会经历一个平台期,温度降至0℃以下,土体温度继续下降,相对于盐水降温初期降温速率变慢.计算出冻结过程中...     

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。     

砂卵石地层冻结施工冻胀效应及其对既有隧道的影响分析

人工地层冻结法的实施会引起地层的冻胀,为了探究富水砂卵石地层冻胀特性及其对既有结构的扰动,本文首先阐述了土体冻胀的本质和温度与结构应力应变之间的关系,并依托洛阳轨道交通1号线塔湾站~史家湾站区间联络通道工程建立三维热力耦合数值模型,对砂卵石地层冻结期间的地层冻胀变化和既有隧道变形受力进行了数值计算分析。计算结果表明：(1)冻结管降温使得冻结管周围地层中的水分冻结,土体体积膨胀,进而使联络通道设计位置上方地表出现隆起,且距联络通道中心的水平距离越近,隆起变形值就越大;(2)地层的冻胀对既有双线隧道造成扰动,隧道结构变形主要表现为拱顶隆起、拱底下沉、靠近联络通道一侧的拱腰向隧道内侧产生横向变形,同时联络通道设计开口位置附近的管片结构出现应力集中现象;(3)在整个冻结过程中,冻结前期设计加固区域地层的降温速率和低温扩散速率较快,地层冻胀效应变化显著,而到冻结后期受冻结范围影响地层冻胀变形和既有隧道变形的增幅均有所减小。     

细胞及玻璃化冷冻保护剂显微实验研究

利用低温冷冻显微实验平台,测定了DMSO和甘油两种保护剂的凝固点和玻璃化条件.采用4种不同的冷冻方案对SD大鼠的成骨细胞进行了低温冷冻保存研究.实验结果表明冷冻保护剂的凝固点温度随保护剂浓度和降温速率变化而变化,玻璃化的产生需要很高的保护剂浓度或很快的降温速率.保护剂的性能、冷冻和解冻程序及冻存时间是影响冷冻细胞比活的关键因素.所得结论对研究不同的细胞系、不同尺度组织的最佳低温冷冻保存方案具有指导意义.     

冻融情况下降温速率对水泥基材料变形和损伤的影响

为了明确降温速率对水泥基材料耐久性的定量影响,研究了不同降温速率两组水泥基材料(M35、M50)的变形和损伤.应用电阻式应变片测量了砂浆试件在不同降温速率下的应变变化;应用压汞法测量了材料的孔隙分布,计算了材料受冻过程的静水压力、结晶压力和有效孔隙压力,并比较损伤.研究结果表明:降温速率低,材科处于低温状态时同长,材料塑性越强,损伤越大;降温速率高,材料处于低温试件短,脆性强材料的损伤大.     

BEPCⅡ SSM超导磁体降温和升温过程数值研究

从SSM超导磁体低温系统的设计和磁体安全运行角度考虑该磁体降温和升温过程,提出了SSM磁体降温和升温过程的数值计算模型.将磁体处理成二维模型,采用有限体积法离散磁体能量方程,将低温系统中的氮管道和阀门处理成一维模型,方程采用有限差分法离散.考察了氦流进出磁体温度、压力以及磁体上最高、最低温度和最大温差的非稳态变化过程,并详细分析了产生该过程的内部机理.对SSM磁体及其低温系统在非稳态情况下安全运行有一定指导作用.     

低温环境下木材细胞中冰晶的形成和传播研究综述

活立木树干内部水分状态对其生理作用的发挥具有重要的影响。低温下,活立木内部水分状态的改变,导致其结构发生变化,这给基于声波技术的活立木材质无损检测带来了一些困难。笔者从宏观和微观角度,综述了树干和木质细胞中冰晶的形成、传播、分布和冰晶体含量的最新研究结果; 讨论了木材细胞内和细胞外水分的冻结模式和冻结行为; 介绍了时域反射技术、低温扫描电镜、差热分析、核磁共振等研究木材内部水冻结过程的方法并比较了各方法的特点。认为当前研究在技术手段、研究对象和深度上仍需进一步拓展,未来应重点以活立木树干及枝干为对象,利用多种手段加强原位检测,对冰晶形成原因、扩展过程及产生结果进行系统研究。通过对低温木材中冰晶的形成和传播机制的综合分析,可为后续开展低温活立木无损检测和树木抗寒性研究提供参考。     

单向冻结条件下兰州地区黄土的温度场变化规律

为研究不同含水率黄土在单向冻结融化过程中温度场的变化规律,选取兰州地区黄土进行了封闭系统下的单向冻结融化试验。研究了在单向冻结过程中土体温度的变化规律,给出了土体温度的变化曲线。研究结果表明:土体的降温过程分为三个阶段,降温冻结初期各深度处土体温度的下降速率较快;土体温度下降至-0.4℃时降温曲线出现转折点,土层各深度降温曲线出现近乎平行于横坐标的平稳段;冻结后期各深度处土体的温度下降速率相对较慢。对比分析了模型试验中不同深度处各点温度的实测值与数值模拟值,结果表明:数值模拟的各点温度曲线与实测温度曲线变化规律基本一致,冻结阶段模拟的降温速度稍大于实测降温速度,融化阶段则相反。研究结果可为冻土地区工程建设提供参考。     

冷却方式对过冷压制PEN单聚合物复合材料的影响

为研究冷却方式对聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)单聚合物复合材料(SPC)的影响,分别采用了随机冷却、骤冷和自然冷却的方式,过冷压制成型了PEN SPC样品;使用DSC热分析法确定了冷却速度对PEN基体的影响;使用万能试验机比较了PEN SPC样品的力学性能. 研究结果表明:随机冷却的方式得到的PEN SPC的拉伸强度最小,拉伸模量最高,是由冷却速度慢导致结晶引起的;骤冷的方式得到的拉伸模量最低,是由冷却速度过快导致无定形引起的;自然冷却方式得到的拉伸强度最高,是由于适中的冷却速度有利于基体渗透.      

用Ozawa方程研究高聚物非等温结晶行为

利用DSC测试了MRPA66,MFPET和MFPP三种云母填充的高子分复合材料在六种冷却速率下的非等温结晶DSC曲线.根据Ozawa方程,利用作者新编的“高聚物结晶动力学数据处理程序包”,处理了所得的DSC曲线,结果表明:MFPET和MFPP的非等温结晶过程是遵从Ozawa方程的,但在MRPA66的场合中,Ozawa理论已不适用. 本文首次利用Ozawa理论报导了MFRET和MFPP三种高分子复合材料六类样品的表观结晶活化能等非等温结晶动力学参数.实验结果还表明:当冷却速率小等于5K/分时,与成核效应及晶体生长维数有关的Ozawa指数只随结晶温度的改变略有变化;但当冷却速率大等于8K/分时,Ozawa指数将随结晶温度升高而迅速变大,此时已不宜用Ozawa方程来处理非等温结晶数据.     

KINETICS OF NON-ISOTHERMAL CRYSTALLIZATION OF SYNDIOTACTIC POLYSTYRENE

用差示扫描量热分析（ＤＳＣ）研究了间规聚苯乙烯（ｓＰＳ）的非等温结晶动力学，并用几种不同的方法处理了所得的ＤＳＣ数据．结果发现，ｓＰＳ的非等温结晶过程遵循Ｏｚａｗａ动力学方程，但不符合Ｊｅｚｉｏｒｎｙ方法中的Ａｖｒａｍｉ动力学方程．用Ｏｚａｗａ方程计算得到的Ａｖｒａｍｉ指数（ｎ）值高于等温结晶时所得的ｎ值，这是由于ｓＰＳ非等温结晶过程中的温度依赖性造成的，它使得Ａｖｒａｍｉ方程中的ｌｏｇ〔－ｌｎ（１－Ｘｔ）〕对ｌｏｇｔ不具有线性关系．ｓＰＳ的动力学结晶能力（Ｇｃ）基本上不依赖于冷却速率，其平均值为１．０７９，可作为表征ｓＰＳ非等温结晶动力学的一个基本参数．     

DSC study on the undercooling of droplet solidification of metal melt

In this paper, the influence of cooling rate on the undercooling of droplet solidification of metal melt has been investigated by employing the differential scanning calorimetry (DSC) method. The effect of cooling rate on the undercooling as well as its change tendency is analyzed theoretically. It is shown that the undercooling degree increases whereas the change rate of undercooling decreases with increasing cooling rate. Moreover, the change tendency approaches zero when the cooling rate exceedingly increased, indicating that an extremum of undercooling exists with increasing cooling rate.     

粗骨料对高温后沙漠砂混凝土抗压性能影响数值模拟

针对高温作用对混凝土强度带来的不利影响以及中砂资源匮乏的问题,将沙漠砂混凝土视为由粗骨料、沙漠砂砂浆及界面相组成的三相复合材料。采用随机骨料模型建模,对高温后沙漠砂混凝土单轴受压破坏过程进行了数值模拟,分析粗骨料体积含量及粒径大小对高温后沙漠砂混凝土单轴抗压性能的影响。结果表明：高温后沙漠砂混凝土的破坏相继发生于界面相、界面相周边砂浆及外围砂浆,混凝土最终沿近对角线方向发生斜向破坏。随粗骨料体积含量增加,沙漠砂混凝土抗压强度先增大后减小,体积含量45%时,抗压强度最大。相对于最小粒径与中间粒径,粗骨料最大粒径对高温后沙漠砂混凝土抗压强度的影响更为显著。本研究可为沙漠砂混凝土的应用提供理论依据。     

聚苯硫醚与尼龙6共混物的非等温结晶动力学

本文用差示扫描量热法(DSC)研究了聚苯硫醚(PPS)与尼龙6(N6)共混物的非等温结晶动力学,并以四种不同的数据处理方法进行了分析比较。结果表明,随着冷却速率的提高,PPS 及其共混物从熔体开始结晶的温度降低;相同冷却速率下,共混物中的 PPS 的起始结晶温度较纯 PPS 为高。Ozawa 方法及 Harnisch 和 Muschik(H-M)法均能较好地处理该体系的非等温结晶动力学数据,由这两种方法所获得的 Avrami 指数 n 值非常接近。     

高熔体强度聚丙烯的非等温结晶动力学

运用DSC手段研究了高熔体强度聚丙烯的非等温结晶行为，并与普通聚丙烯进行了对比。对所得数据用修正Avrami方程的Jeziorny法进行处理。用Jeziorny法求出的参数Z_c 和n随冷却速率的增加而增加 ,但高熔体强度聚丙烯的Z_c 和n值略大于线性聚丙烯的Z_c 和n。在相同的降温速率下高熔体强度聚丙烯的ΔH_c 比普通聚丙烯的ΔH_c 的小。     

利用DSC测定复合材料的非等温结晶动力学特征参数

测试了MRP A66,MRPET和MRPP三种复合材料在六种降温速率下的非等温结晶DSC曲线.在A.Jeziorny的基础上提出了测定高聚物非等温结晶动力学特征参数的新的数据处理方法。首次报导了这三种复合材料的非等温结晶动力学特征参数。结果表明,非等温动力学结晶能力G_c与高聚物的降温速率无关。当降温速率大等于8k/分时,非等温结晶速率常数Z_c与降温速率无关,但当降温速率小等于5k/分时,Z_c值随降温速率变小而迅速减小,此时Jeziorny理论已不适用.结果还表明,随着降温速率变大,MRPET的Avrami指数增大,而MRPA66和MRPP的Avrami指数却变小。     

基于叶素-动量理论的冷却风扇风量计算方法

将风力机经典叶素-动量理论应用于车用轴流式冷却风扇,建立了冷却风扇几何参数、风扇转速与风量的关系理论模型.该模型根据冷却风扇与风力机能量转换的差异,对经典叶素-动量在叶素载荷方向、出入口边界条件等方面进行了修正.随后,基于实验测量和计算流体力学的方法对风扇风量理论计算模型进行了验证.结果表明,风扇风量的理论计算方法不仅能够反映风量随风扇转速的变化规律,且具备较高的计算精度.在该模型中,理论算法与实验结果的平均相对误差为3.57%,与计算流体力学所得结果的平均相对误差为5.03%.