肾脏冷灌注过程中的生物传热实验研究

在保护液亚临界相变温度范围进行肾脏器官的低温延时保存,是一个不同于传统低温保存的新方法。为保持细胞活性必须从器官摘取的第一步展开研究,用保护液对离体肾脏进行冷灌注是移植器官保存的重要环节,研究冷灌注过程中器官温度随时间变化的传热特征,探求提供与传统生物保存方法所不同的传热传质条件非常重要。用高倍率红外热象仪、热电偶探针、超声血流计等,对猪整体肾脏冷灌注过程进行了实时测试,得出动脉血管作为冷源时的肾脏温度动态变化曲线。实验结果表明,在1℃冷却液匀速灌注过程中肾脏温度的降低表现为非均匀变化,究其原因是由于肾脏内特定的组织结构引起。实验研究将对肾脏器官的三维温度场数值计算提供宝贵的实验依据。     

肾脏热物性测量及低温下细胞形态分析

肾脏热物性参数获取和微观结构的观察,对研究冰温延时保存器官的机理非常重要。采用差示扫描量热仪测量了离体肾脏导热系数、冰点和器官保存液冰点;利用低温显微系统对肾脏组织不同保存温度及不同降温速率等状态条件,做了细胞形态的观察与分析。研究结果认为,鲜活肾脏导热系数值对肾脏冷却速率影响较大,同时发现在实验条件范围内较小的降温速率对细胞的损伤较轻。     

不同工质下热力学排气系统的压力控制及运行特性

以低温贮箱压力控制为目标,建立了热力学排气系统(TVS)和贮箱内流体流动及气液相变过程的数学模型。以18.09m~3低温贮箱在地面工况充注率75%、漏热量0.76W/m~2为例,计算了不同贮存工质(液氢、液氮、液氧)下贮箱自增压过程及开启TVS后对贮箱压力控制的效果。结果表明,相同漏热率下液氢贮箱的气枕升压速率远大于相同充注率下的液氮和液氧贮箱升压速率;TVS运行后三种工质贮箱压力均可有效地控制在165.5~172.4kPa范围内。对比了不同工质热力学排气系统的运行周期、运行时间及排气量等关键参数,同时还分析了贮箱内液体的温度变化规律。     

基于热响应法的航天器推进剂质量测量热模型

本文以热响应法测量航天器微重力条件下贮箱推进剂剩余质量为背景,建立了航天器贮箱内外热环境耦合作用下的整体热分析模型,通过将航天器贮箱外部热环境视为第二类浮动热边界条件,实现贮箱气液两相分布下的热分析解耦计算,为热响应法提供精确的温度场计算方法。采用该方法,针对热响应法测量微重力条件下某航天器贮箱内部推进剂质量所需的温度场分布,通过数值仿真获得了空间在轨阶段,热响应法加热工作时贮箱内外热环境整体耦合下的温度场分布,并依据特定检测点的瞬态温度变化,反演得到了剩余推进剂的质量。研究发现采用热响应法测量推进剂质量时,贮箱温度场不仅受贮箱内部加热影响,在轨外部热环境也会明显影响贮箱壁面温度的均匀性。     

填注汞并具有加热箱的弗兰克-赫兹管

正经过高度真空化处理的电子管,在加热箱内填注有汞,用来展示在与汞原子碰撞情况下自由电子释放出来的能量的分离化的特性(量子化),并可确定汞的谐振线的激发能为4.9eV。电子管必须在加热箱内加热,从而产生出必要的汞的蒸汽压,以达到充分高的在电子和汞原子之间发生碰撞的可能性。·电加热箱具有连续的温度控制和数字式温度显示,显示出实际的和设定点温度·在涂漆的金属箱上有两个观察窗,采用弹簧夹打开的开口可放置温度计     

冲击波体外粉碎肾结石——大动物实验

在离体实验的基础上进行了聚焦冲击波对兔子肾组织影响的系统实验,实验中对兔子肾脏用聚焦冲击波进行轰击,轰击次数为200余次至800余次,复用低倍、高倍显微镜及电子显微镜对肾组织切片进行观察,未见损伤。后来进行大动物实验.用手术的方法,将人体肾结石人工植入狗肾脏之中缝合后备用,术后数月,在A超声定位系统的指导下,用聚焦冲击波对狗肾中结石采用体外粉碎术,实验用四条狗的结石均被粉碎掉,实验获得成功.     

基于单片机的恒温箱节能控制设计

针对当前通信基站节能需要,通过对基站设备耗能分析,设计并实现了一种新型的蓄电池恒温箱控制器;恒温箱控制器主要将蓄电池放入恒温箱内,通过设置合适的上限温度和下限温度参数,控制器通过检测箱内外温度,判断是否开关空调制冷器或机房空调设备,维持箱内恒温,同时定期开启透气风扇排出柜内废气;通过长时间的运行,证明该控制器在保证基站工作环境的同时,较好地保护了蓄电池设备,并大幅降低了基站空调耗电,具有良好的节能效果。     

超低温血浆速冻箱性能实验研究

选择R404A、R23作为超低温血浆速冻箱复叠制冷系统高、低温制冷循环的制冷剂,设计并建造了速冻箱实验系统,研究了速冻箱的性能。实验结果表明,系统高温级制冷循环启动后约0.5h速冻箱内温度下降到-70℃,温度波动度小于0.5℃,高、低温级制冷压缩机的压比分别为10.8和5.6,吸排气压力稳定,说明速冻箱的设计达到了要求。     

低温液氮贮箱静置增压及放气特性分析

由于外部漏热的影响,静置时低温贮箱内的气枕压力会逐渐升高,压力升高相应地会改变贮箱内气相空间的温度分布。文中对低温液氮贮箱进行了静置增压过程实验,结果表明:增压所耗时间随气枕压力升高而增大,气相空间垂直方向各温度在实验压力范围内也相应升高;低温贮箱在不同的气枕压力下进行了放气过程实验,并对泄压过程中气体流量随气枕压力的变化进行了分析。     

基于模糊PID参数自整定的细胞培养箱温度控制算法

针对细胞培养箱温度控制具有非线性、时滞性、易受干扰且难以建立精确的数学模型的特点,传统的PID控制方法对于快速维持系统箱内温度稳定存在一定的局限性。提出了以温度误差和误差变化率为控制输入,培养箱内温度为控制量的模糊PID参数自整定的温度控制算法,实现了对PID参数的实时在线修正。实验表明,该模糊PID参数自整定温度控制算法,温度从26℃上升到目标温度37℃,建立稳态的时间为2890s,温度超调极小。系统温度控制精度为±0.05℃,并在相同型号的细胞培养箱上同样得到验证。在控制稳定性方面获得了比传统PID控制更好的控温效果,稳定快,极小超调,温度控制精度高,能满足细胞培养箱温度控制的要求。