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。     

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。     

基于模拟方法生成血管树的人舌三维温度场数值模拟

采用分步模拟方法生成血管树并以此作为物理模型,进行舌体三维温度场的实验研究与数值计算。计算分为舌体组织和血液温度场数值模拟两部分,相应数学模型也包括舌体组织控制方程、血液控制方程及两者之间的耦合方程。在考虑了血液与组织间的耦合换热,舌津液蒸发的影响基础上,采用数值模拟得到的舌面对流换热系数,使计算结果与红外热像验证极为近似。以模拟方法生成的血管树替代生物体的血管铸型,在某种意义上说将生物体三维传热计算方法的研究推向了一个新的层面。     

高热流密度器件热控制实验研究

高热流密度热控制或高性能服务器的冷却处理方式已受到广泛关注,其CPU散热量持续增高导致了能量分布的不均匀.本文对计算机服务器CPU的耗能量、冷却效果等进行了实验研究.提出通过采用导热板扩大CPU散热面积,以及采用高导热相变设备,如新型热管式散热器来解决高热流密度器件能耗的处理办法.研究结果证实,对高热流密度器件依靠增大外界气流的速度来改善散热器的冷却性能并不明显,采用高效热管散热器强化芯片传热可满足大型计算机服务器CPU的冷却要求.