目前,玻璃化冷冻是细胞超低温保存的有效方式之一,其原理是使细胞快速降温,进而减少细胞内外冰晶的形成,从而有效的提高细胞存活率。但是如何实现超快速冷却是当前面临的难题。而喷雾冷却是当前最具有潜力的冷却方法,并且在多个领域有了广泛应用,因此本文基于液氮喷雾冷却的技术,发展一种超快速冷却方法实现细胞的玻璃化冷冻,主要采用欧拉-拉格朗日模拟方法对液氮喷雾冷却冷冻载体的传热特性进行研究,并且分析相关参数对其表面换热特性的影响规律。本文首先通过欧拉-拉格朗日方法（DPM模型）建立了液氮喷雾冷却的物理模型以及数学模型,证明模型的可靠性之后,进而对液氮喷雾冷却冷冻载体的换热特性进行研究。主要从液膜厚度以及液膜速度入手,探究不同影响因素:喷射流量、喷射高度以及喷射速度等参数对液氮喷雾冷却过程的影响规律,结果显示:在一定范围内,喷射流量的增加、喷射高度的降低以及喷射速度的增大都能对喷雾冷却速率起到一定的促进作用,并且可以发现液氮喷雾冷却最快的降温速率可以达到1075K/s,有助于实现细胞的玻璃化保存。之后利用喷嘴倾斜角度喷射以及双喷嘴布置等方法来改善喷雾冷却速率以及冷却壁面温度均匀性等方面。结果显示,当喷嘴倾斜角度较小时,可以促进液氮喷雾冷却速率,而当喷嘴倾斜角度较大时,则会阻碍喷雾冷却速率;而双喷嘴的布置方式虽然不能提高喷雾的冷却速率,但是这种喷射方式在一定程度上提高了冷却壁面温度分布的均匀性。