王 虹 何国庚 田奇琦 杨丽媛

(华中科技大学能源与动力学院 武汉 430074)

冰浆是含有悬浮冰晶粒子的固-液两相溶液，具有巨大相变潜热(335kJ/kg)和很高的释冷速率，是一种优良的释冷介质。冰浆在管道内有较好的流动和换热性能，在同等情况下冰浆的冷却能力约为常规冷冻水的8倍，传热系数提高50%～100%，可使输送管道的半径和流速减少为原来的一半，水泵的能耗约为常规冷冻水系统的1/8[1]。目前，冰浆已应用于区域供冷及建筑物空调，工业冷却和食品冷藏等领域，潜在的应用还包括消防灭火，矿井冷却及人体器官的快速冷却等方面[2-3]。

冰浆制取方式是近年来冰浆技术发展的关键环节，其中过冷水式动态制冰技术是目前最受关注、也是最有发展前途的制冰方法之一。过冷水制冰浆是利用水在一定时间内产生过冷而不结冰的现象，达到最大过冷度后，进入冷解除装置完全消除过冷，从而形成冰晶来制取冰浆。这种方法具有结构简单、换热效率高、冰晶制作效率高等特点。然而，过冷水法的主要缺陷在于冷却器管内结冰存在随机性，冰堵发生过于频繁，导致系统制冰效率下降。因此需寻找一种更加有效的方法来减少冰堵，以实现连续制冰。这里从水结晶机理的角度进行分析，指出纳米氟碳涂层可抑制冷却水在壁面结冰，减少制冰过程中过冷却器的冰堵现象，以提高制冰效率。

1 冰堵现象的机理及原因

1.1 结晶机理及相关理论

过冷却器内的冰堵现象，是由于水在过冷却器壁面结晶，进而晶体生长直到结冰的结果。……