低温环境下水平铜表面液滴冻结的实验研究

本文实验研究了低温受迫对流条件下空气参数对水平冷表面上液滴冻结的影响。冷表面温度分别为-15.5℃和-19.5℃,空气温度变化范围为-6～8.5℃,相对湿度变化范围为50%～80%,空气流速变化范围为1.0～9.0 m/s。结果表明,冷表面上液滴冻结的时间随冷面温度的升高而增加,随空气相对湿度的升高而减小。另外,空气温度和流速对冷表面液滴冻结也有较大的影响,随着空气温度和流速的增加,液滴冻结时间先减小后增大。     

冷面结霜微细观特性的实验研究

本文在不同工况下,对竖直和水平放置的裸铝面及疏水面结霜微细观过程进行了实验研究.对冷面上过冷水珠的存续时间、冻结粒径及其影响因素进行了讨论,并将裸铝面和疏水面结霜特性进行了对比,探讨了表面湿润性(如接触角等)及冷面方位(水平和竖直)等对结霜过程的影响.     

基于响应面的铝板表面液滴冻结过程的实验研究

本文以铝板表面上液滴冻结过程为研究对象，研究多因素交互作用在液滴冻结过程中的影响规律。基于响应面实验方法，对不同的冷壁表面温度、空气温度、液滴初始温度及液滴体积的液滴冻结过程展开实验研究。结果表明：冷壁表面温度对液滴的冻结时间影响最大，其次是液滴体积和空气温度，而液滴初始温度对液滴冻结时间影响最小。由方差分析可知，冷壁表面温度和液滴体积之间的交互作用对液滴冻结时间表现显著，其他交互项作用不显著。     

蓄冷板冻结过程的数值模拟与实验研究

文中对蓄冷板内共晶液的热力学特性进行了分析。运用数值方法对不同温度下的NaCl蓄冷板冻结过程进行模拟研究,并实验验证了模拟的准确性。研究结果表明:当环境温度低于共晶液的共晶温度-21.2℃时,蓄冷板内共晶液开始相变所需的冷冻时间与环境温度有较大影响;蓄冷板出现结晶后直至共晶液完全冻结的相变过程受环境温度的影响较小。     

快速减压条件下液滴热动力学行为的实验研究

实验研究了快速降压过程中悬挂单水滴闪蒸/冻结过程,得到了典型条件下液滴闪蒸/冻结过程的热动力学特征,并基于实验观测结果,探讨了不凝气体对液滴闪蒸/冻结热动力学过程的影响。实验发现,起始冻结时的液滴过冷度近似为常数,而再辉温度对应于终态蒸汽分压所确定的气固相变平衡温度。这些结果有助于正确预言高真空环境中的液滴闪蒸/冻结特征。     

低电压对纯水/盐溶液过冷液滴冻结的影响

本文通过实验研究了低电压下纯水/盐溶液过冷液滴的冻结现象,测量了在1 V电压下液滴在金表面的冻结温度。实验结果表明外加低电压对纯水液滴冻结的影响较小,而对0.1 mol·L^-1的KCl溶液液滴的冻结影响较明显。当金表面电势高时,盐溶液滴平均冻结温度上升,反之平均冻结温度下降。基于双电层假设,认为在低电压下纯水中双电层内电场强度低,对形核率的影响相对较小。盐溶液中的离子与电极表面形成的双电层内电场强度比纯水更高,对形核有更明显的影响;当外加电压削弱了双电层内的电场强度时,形核率下降,反之形核率上升。     

壁面温度对疏水表面上水滴冻结的影响

本文研究了冷壁面温度对疏水表面(θ=108.8°)上单个水滴冻结过程的影响,比较了水滴的冻结时间及冻结前后的形态变化。结果表明,水滴冻结所需要的时间随冷表面温度的降低而减小,冷表面温度越低,水滴冻结后其顶端越容易出现树枝状霜晶生长。最后,根据能量守恒原理建立了冷表面上水滴冻结的数学模型,给出了相应的表达式,进而分析了壁面温度对水滴冻结时长的影响,计算结果与实验结果一致。     

质子交换膜冻结温度的理论与实验研究

本文理论推导出全氟磺酸膜中水的冻结温度与摩尔含水量λ之间的关系式,并采用示差扫描量热法通过实验测试不同水含量下Nafion211膜的冻结温度。结果表明:Nafion211膜的冻结温度随水含量的增大而升高.当膜中水总含量λ7时,膜中水的冻结温度下降到-15℃以下;而当λ20时,膜中水的冻结温度低于-20℃。理论计算与实验测试数据十分吻合。     

模拟生物组织冻结过程实验与分析

冷冻外科中组织冻结过程的分析对手术实施十分重要。本文建立了低温冷刀实验台,在模拟生物组织中进行冷冻实验,测量了冰球内某点的温度变化;并用有限元方法求解了建立在治法基础上的模拟生物组织冻结过程多维数学模型,计算结果与实验值符合较好;用该模型和方法计算了实验条件下冰球内的温度梯度变化和冷刀所需理论冷量;分析了不同的冷刀直径对冻结过程的影响。     

冷空气中水滴的冷却与冻结过程研究

本文通过实验和数值模拟手段研究冷空气中水滴的冷却和随后的冻结过程.微小水滴被黏附在热电偶感温点上并置于冷空气中,测量了水滴冷却和冻结过程中的温度变化.用显微镜观察了冻结过程的现象,建立了水滴冻结的相变动力学模型.在此基础上的数值模拟结果基本与实验相符.     

吸收制冷循环极限制冷温度研究

提出了吸收制冷循环的极限制冷温度概念,以自行复叠吸收制冷(ACAR)循环为例分析了多种因素对极限制冷温度和COP等性能参数的影响。分析结果表明制冷剂的配比是影响ACAR循环极限制冷温度等性能的关键因索,为此计算得到了理沦最佳制冷剂配比。同时,分析了传统吸收制冷循环的特性,并在相同条件下和ACAR循环进行了比较,结果表明ACAR循环可以获得低得多的制冷温度,具有高得多的COP,用于深度冷冻具有独特的优势。     

母乳常温及低温保存期的研究

为研究母乳的保质问题,实验测定了母乳在常温(20℃),冷藏(4℃)和低温(-18℃)存放时的保存期。并以母乳存放在低温(-18℃)为例,测量了其新鲜度及其蛋白质,脂肪等营养成分的变化规律.研究显示,新鲜母乳在20℃下,能存放5-6小时左右。在4℃条件下,存放时间能达到3—5天左右。在-18℃下,母乳的营养成分在前三个月变化不大.四个月后蛋白质、脂肪含量分别下降了30%,60%左右;酸度由17.94°T上升至21.44°T。在此条件下,可以保存四个月。     

弛豫铁电体材料的内耗研究

内耗测量被证明是研究弛豫铁电体中相变的有效方法之一。我们研究了弛豫铁电陶瓷（1-x％）Pb（Mg1/3Nb2／3）O3-x％PbTiO3（PMNTx），（0〈x〈33）在低频（0．1Hz至10Hz）和音频（1kHz）的内耗。实验表明在铁电微畴的冻结温度出现了一个相变内耗峰和模量的软化，并且随作PbTiO3含量的增加相变逐渐增强，该相变与微畴冻结之间的关系还需作进一步的研究。同时我们还测量到了铁电纳米微畴的反转引起的力学响应，这与其介电响应结果是一致的。     

液氮喷淋流态化速冻系统及冷冻性能研究

液氮喷淋流态化速冻新系统是以液氮为冷源,结合液氮喷淋预冻和流态化速冻两种冻结方法于一体的食品速冻装置。本文建立了基于新系统的食品冷冻过程的焓法数学模型,计算了黄瓜片在不同冻结条件下的降温过程和冷冻时间,同时对冻品质量进行了分析。     

均质形核结冰随机性及形核率的研究

从Stanley和Teixeira提出的水的微观结构连续模型出发推导了过冷水均质形核结冰概率与过冷水体积、时间和温度的关系,计算了过冷水均质形核率.计算避免了经典形核理论和密度函数法中对指前因子的求解,计算结果与实验结果符合较好. 关键词： 过冷水结冰 均质形核 形核率     

速冻装置中喷射器的最佳面积比计算与试验研究

１引言液体二氧化碳速冻食品比液氮速冻食品在价格上便宜得多,比传统的速冻方法,其速冻速度快,从而使食品的保鲜效果好,能保持食品内部细胞不受损坏而使原有的质液不会漏失,仍旧保持食品鲜美的风味,另外还有一些其他的优点。在研究二氧化碳速冻技术的过程中,遇到的关键问题是喷射器的设计,即套筒的横截面积与喷咀喷孔的面积之间存在一个最佳的面积比,以满足不同种食品和不同量食品的速冻要求。本文针对喷器结构的设计,从食品的数量和所要求的冷量及液体二氧化碳的致冷剂总质量出发,提出确定喷咀直径及套筒直径的计算模型,从而获…     

冻结状态下主动脉裂纹扩展及断裂模式的研究

采用动态力学分析仪(DMA)研究了温度、降温速率、低温保护剂对冻结状态下兔胸主动脉的裂纹扩展和断裂模式的影响.研究结果表明:随着温度的降低,主动脉轴向由典型的韧性断裂转变为典型的脆性断裂,并且其裂纹扩展也越困难;降温速率对冻结状态下主动脉的裂纹扩展和断裂模式影响不大;DMSO对主动脉的冻结过程有明显的"软化"作用,裂纹更容易扩展,而且呈现出典型的韧断;均以5℃/min降温到-50℃后,血管周向比轴向易于扩展,但其与轴向试样表现出截然相反的典型韧断,这充分说明冻结状态下主动脉仍然体现出各向异性的特点.     

兔主动脉冻结膨胀行为及其影响因素的研究

文采用热机械分析仪(TMA)分别研究了低温保护剂(CPA)和冻结速率对兔主动脉冻结相变过程中膨胀的影响。研究结果表明:在兔主动脉的冻结过程中,先是逐渐膨胀到某一峰值,然后突然有收缩的发生;降温速率越大,其相应的热膨胀系数也越大;添加二甲亚砜(DMSO)大大增加了主动脉冻结过程的未冻水含量,从而对其冻结膨胀有明显影响,而且,DMSO浓度越大,其冻结膨胀系数越小。     

基于液氮喷雾式食品流态化速冻机的青刀豆速冻实验研究

速冻是用来保存食品的常用方法之一,而在食品的长期保存的过程中人们一直关心的一个问题是如何能够保持食品的外观、完整性和品质。流态化速冻是实现单体快速冻结的最有效方法之一。我所自行研制了液氮喷雾式食品流态化速冻机。本文便是基于此速冻装置的基础之上,对青刀豆进行速冻试验研究,来分析在不同的冻结条件下对物料的冻结时间、干耗和品质的影响。通过冻结青刀豆复温后的电镜照片,来分析速冻过程中冰晶生长对食品品质的影响。     

兔主动脉冻结过程中未冻水份额的研究

利用差示扫描量热仪(DSC)技术中的分步扫描(Stepwise scanning)法,研究了不同浓度的低温保护剂对主动脉血管冻结过程中未冻水份额的影响。研究结果表明:分步扫描量热技术可以用于血管材料冻结过程中未冻水份额的定量研究,而且具有较高楠度;随着低温保护剂二甲亚砜(DMSO)浓度的增大,血管的初始冻结点温度呈线性降低,但其冻结过程的未冻水份额显著增大,这是由于高浓度DMSO具有很强水合能力所致。