过冷水动态冰晶制取的实验研究.pdf

第 5 卷 　第 3 期 　 　制 冷 与 空 调 　Vol. 5 ,No. 3 2 0 0 5 年 6 月 　 　　　　　　　　REFRIGERA TION AND AIR - CONDITION IN G　　　 　 　　　　　　J une 2005 过冷水动态冰晶制取的实验研究 柳　飞　何国庚　成　维 (华中科技大学能源与动力工程学院) 摘　要 　本文提供了一种过冷水动态制取冰晶的实验装置 ,着重介绍了系统的设计过程以及各部分的技 术要求。为保证系统稳定运行 ,本实验装置采取了一系列措施 ,包括冰晶消除、过冷解除以及防冻结策略 等。实验采用自来水、纯水、6 %的乙二醇溶液作为试样 ,在不同的冷却速率、速度以及壁面条件下进行了 对比实验 ,并给出了定性分析。 关键词 　过冷水 　动态制冰 　防止结冰 EXPERIMENTAL STUDY ON DY NAMIC ICEMAKING BY SUPERCOOL ED WATER Liu Fei 　He Guogeng 　Cheng Wei ( Institute of Energy and Power Engineering ,Huazhong University of Science and Technology) ABSTRACT 　Offers an ice slurry generator by supercooled water. Emphasizes on the process of system design and the technical demands of various parts. For the stable operating of this sys tem ,takes some measures including getting rid of ice particles ,supercooling releasing and icing prevention. Adopts tap water ,pure water , glycol aqueous solution of 6 % as the testing solu tions. Gives the qualitative analysis based on the experiments under different cooling rates , ve locities and surface parameters. KEY WORDS 　Supercooled water 　Dynamic icemaking 　Iceformation prevention 1 　前言 分析了影响冰晶发生以及系统稳定运行的因素。 纯水在一定的冷却速率下 ,达到冰点温度后 , 2 　实验原理与目的 不会马上结冰 ,而会出现过冷现象。水的冻结曲线 当许多水分子聚集到一起时 ,一个分子正电荷 也显示 ,过冷期会持续一定时间 ,直到核胚形成 ,达 的氢原子吸引邻近带负电荷的氧原子而产生氢键。 到晶核的临界尺寸 ,成核才会出现。过冷水处于一 氢键虽然很弱 ,但在分子之间却起着非常重要的作 种亚稳定状态 , 当达到一定过冷度时 ,会自发的出 用 ,不少水的反常性质都与水分子之间形成的氢键 现成核现象。成核包括均质成核与异质成核 ,影响 有关。氢键有一定的方向性和饱和性 , 由于水中强 成核的因素一般包括 :冷却速率、基底材料、水的洁 烈的氢键相互作用 ,表现出不同一般液体的反常性 净度、环境温度与扰动等。蓄冷空调中动态制取冰