PDF《冷表面上 水滴冻结 过程 的研 究》

一、降温阶段 一 在冷表面温 期王皆腾等 冷表面上水滴冻结过程的研究 度下 降过程中 , 水滴的温度随之下 降 当温度 下降到某一程度时 , 水滴中心温度突然升高 卜.将录像与温度记录相对 比可 以发现 , 该温度的突然 升高与水滴的透 明性丧失发生在同一 时刻 . 这是 由于晶芽形成所释放出的潜热使得水滴的温度升高 , 但紧靠壁面的区域热量更容易散失 , 具有较低的温 度,所以其首先冻结 , 冻结锋面也移动较快 , 随着 冻结锋面逐渐远离冷表面 , 移动速度也逐渐减小 . 远 离壁面的部分在相界面还 没有达到之前 , 由于 相 变放出的热量使得其温度非常接近 , 过冷度很 小,相变几乎停止 一.当冻结锋面超过热电偶位 置 后温度逐渐下 降此时该位置 的相变 已基本完成 一 冻结后水滴中心与冷表面的温差远小于冻结 前是 由于冰的导温系数约为水的 倍所致 一.外还存在辐射使得实际冻结时间较理论值偏小 图 温度随时间的变化关系 结论冷表面上 的水滴温度会随着冷表面温度的降低 而下 降,到达或稍低于 时呈过冷状态 , 但不会 立即发生明显相变 . 温度继续降低到约 一 时才发 生显著相变 , 整个水滴瞬间失去透明特性 , 除近壁面 部分外的大部分区域温度迅速回升至稍低于 并 保持一段时间 水滴靠近壁面处 的部分首先冻结 , 冻结锋面的移动速度随着离冷表面距离的增大而逐 渐减小 冻结时水滴的体积增大 , 并主要表现为高 度的增加 , 在冻结的后期 , 水滴的顶部形成凸起 数 值模拟的结果能够与实验基本符合 . 结前 参考文献冻结中 头所指为冻结锋面 图 水滴的冻结过程 图 中虚线所示 为数值模拟结果 , 可 以看出 , 数值模拟结果所得到的温度变化 曲线与实际测量值 基本符合 , 热电偶的肋片效应使得温度测量值较理 论值稍高 水滴 为半透 明物质 , 水滴的内部 除导热 【」 , 凡取,,

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