微细金属丝在空气中的自然对流换热的实验研究

对直径分别39.9～350.1 μm的微细金属丝水平和垂直放置在空气中时的自然对流换热系数进行了实验测量.实验中对细丝采用焦耳加热.并通过标定金属丝电阻与温度的关系,精确测定了金属细丝的表面平均温度.将测得的实验值与经典关联式的预测值进行了比较,实验结果表明:随着细丝直径的减小,实验值与理论计算值的差别越来越大.这可能由于尺度的缩小,使得细丝的边缘效应加强,边界层变薄,从而强化了换热;水平放置的细丝表面的自然对流换热要强于垂直放置的细丝,这是由于竖丝表面受到流体的冲刷作用,边界层厚度大于横丝表面边界层厚度的缘故.     

嘧啶基双光子荧光染料的设计合成与生物成像

生理条件下光学性质稳定的双光子荧光染料在生物成像领域具有广阔的应用前景。我们使用2,4-二甲基-6-羟基嘧啶与4-(N,N-二甲氨基)苯甲醛进行缩合反应,设计合成了具有双光子荧光性质的化合物2-[(1E)-2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基]-6-甲基-4(3H)-嘧啶(NHP)。通过质谱(MS)、核磁共振波谱(NMR)、紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱等技术手段表征了其结构,研究了其光物理性质,以及外部环境改变对其发射光谱的影响。结果表明,化合物NHP的最佳吸收峰位于400 nm,最佳发射峰位于540 nm左右,且荧光发射不受金属离子、氨基酸和pH等环境因素的影响。生物实验结果表明,化合物NHP细胞毒性较小,且具有很好的活细胞和果蝇脑组织成像效果,是一种较为理想的双光子荧光生物成像染料。     

微柱群阻力特性实验研究

以去离子水为工质,流经直径为0.5 aim,高度分别为1.0 mm、0.75 mm、0.5 mm和0.25 mm的圆柱组成的柱群板,其宽度与长宽分别为3.5 mm和40 mm,测量通道进出口压差及流量,研究微柱群内部分别在叉排和顺排时液体流动的阻力特性.研究表明,微柱群内流动阻力系数f,随Re数的增大而逐渐减小,当Re数大于500时,f基本不变;微柱高度和直径之间存在一个有利于流动的最佳比例,该值介于1到1.5之间;顺排微柱群的f明显小于叉排微柱群,其,值为叉排微柱群的0.5倍.     

变截面微石英管内流动特性分析

以去离子水作为工质,流经内径分别为304.13 μm和192.87 μm的石英管所连接而成的变径微管道,根据压降与流量的变化关系,研究微管道内过流截面突然扩大和缩小时微管内阻力特性.利用常规管路阻力损失计算方法对管路的阻力进行计算,并与实验值相比较.研究表明,当雷诺数Re(大直径微管)低于500时,微尺度变截面管路流阻的实验值近似等于常规管路阻力计算公式的计算值;当Re数大于500时,实验值与理论值产生偏差,并且随着雷诺数的进一步增大两者偏差越来越大.