刘曦，庄焜煜，黄成，李学来



真空法动态制冰的非等温结晶动力学

刘曦，庄焜煜，黄成，李学来

（福州大学石油化工学院，福建福州350116）

以氯化钠水溶液为制冰溶液，采用真空法制备得到冰浆。从理论上论证非等温结晶动力学模型Jeziorny法和Mo法用于描述冰浆结晶行为的可行性。通过实验测定不同结晶时间下的冰浆含冰率，并建立了冰浆生成过程的非等温动力学方程。研究结果表明：Jeziorny法和Mo法可很好地描述冰浆的非等温结晶过程；Jeziorny模型指数的值在0.473～0.525间，表明不同实验条件下的结晶机理基本一致，冰晶呈片状增厚生长；Jeziorny模型中的结晶动力学参数c、0.25和Mo模型中的冷却速率函数()的变化规律均表明高冷却速率可促进冰浆的形成，同时氯化钠的添加会在一定程度上抑制冰晶生长。

冰浆；结晶；动力学；真空制冰；动力学模型

引 言

冰浆作为一种新型蓄冷介质，具有蓄冷密度高、释冷速度快、流动性和换热性良好等优点，在能源短缺且电力峰谷供需不平衡的当今，发展以冰浆为载冷介质的蓄冷技术具有十分重要的意义[1-4]。真空法作为一种典型的动态冰浆制备技术，因具有热效率高、操作方便、过程稳定等特点而备受关注。国内外的许多科研机构及公司都在此领域展开了研究，并取得了一定的成果。

Shin等[5-6]测定了真空环境下不同颗粒的水滴在下落过程中温度随时间的变化情况，同时基于扩散蒸发模型分析了液滴在真空室中闪蒸过程的热、质交换，建立了冰晶形成过程的数学模型。……