基于納米氟碳涂層材料的過冷水動態(tài)制冰理論與實驗研究.pdf

1、冰漿的應用在節(jié)能方面存在巨大的潛力,減少了對環(huán)境有破壞作用的制冷劑的使用量,而且提高了供冷系統(tǒng)的性能。在能源短缺和環(huán)境保護要求日益迫切的當今,發(fā)展以冰漿為載冷劑的空調(diào)系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)有著重要的意義和廣闊的應用前景。冰漿的制取的方法有許多,其中過冷水法制冰技術(shù)因具有結(jié)構(gòu)簡單、換熱效率高、冰晶制作效率高等特點,成為目前最受關(guān)注的動態(tài)制冰方式之一。然而,過冷水法制冰的主要缺陷在于過冷卻器內(nèi)結(jié)冰存在隨機性,冰堵的發(fā)生過于頻繁,導致系統(tǒng)制冰的斷斷續(xù)

2、續(xù),降低了系統(tǒng)的效率。
　　論文總結(jié)分析了當前國內(nèi)外有關(guān)過冷水動態(tài)制冰的研究成果,在分析引起冰堵的各種原因基礎(chǔ)之上,首次在過冷水動態(tài)制冰中引入納米氟碳涂層材料,并對納米氟碳涂層性能對過冷卻器壁面的影響進行了研究,表明納米氟碳涂層材料顯著改善了水在壁面上的潤濕性,有效延遲了水凍結(jié)的時間。分別采用納米氟碳涂層和擾動裝置對過冷卻器進行了改進,并在理論分析的基礎(chǔ)上進行了一系列的過冷水動態(tài)制冰實驗研究。
　　涂到固體壁面的氟碳膜的平均

3、厚度僅有9.7納米,這層極薄的膜使得固體表面呈超疏水性,水在納米氟碳氟碳涂層表面的接觸角可高達163.01°。研究表明具有超疏水性的納米氟碳涂層表面不但能有效抑制結(jié)冰也具有防結(jié)垢特性。
　　通過對過冷水動態(tài)制冰的實驗研究發(fā)現(xiàn),采用納米氟碳涂層過冷卻器制冰時,可在過冷卻器出口得到較大的過冷度,過冷狀態(tài)持續(xù)時間較長,推遲了過冷卻器冰堵發(fā)生的時間,冰漿的制取量增加,系統(tǒng)的制冰效率得到提高。在過冷卻器內(nèi)部增加擾動裝置進行制冰時,雖然換熱系