高淑蓉，焦丽丽，易孟超，金佳鑫，王晓东，*

(1. 华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室，北京 102206；2. 华北电力大学 工程热物理研究中心，北京 102206)

0 引 言

液滴在表面的结冰[1-4]可分为固着液滴结冰和撞击液滴结冰。撞击液滴结冰广泛存在于在航空航天、交通运输、电力通讯等领域[5-9]。液滴撞击固体表面结冰会导致设备性能和运行效率降低，严重时会威胁到人们的生命和财产安全。例如，过冷水滴撞击飞机表面结冰会增加机翼表面粗糙度、增大阻力、破坏操纵性能，导致发动机事故，甚至会引发恶性飞行事故[8]；水滴撞击道路结冰会导致事故发生率和伤亡率分别提高84%和75%[9]；过冷水滴撞击通讯电缆结冰会对生产和生活构成严重危害，2008年我国南方和美国东南部持续的冰灾导致通讯线路损坏中断，造成我国和美国经济损失分别为1 516.5亿元和10亿美元[9]。因此，抑制撞击液滴的结冰是实际工程应用领域急需解决的重大问题之一，而基于撞击液滴结冰过程的研究对有效预测并抑制结冰具有非常重要的意义。

传统的防/除冰技术主要包括液体防冰、电热防冰、气热防冰以及机械除冰等，虽然这些技术具有显著的防冰和除冰效果，但存在消耗能源大、防冰时间有限以及除冰不彻底等问题[10]。然而，受荷叶叶面和水黾等昆虫肢体表面神奇疏水性的启示，越来越多的国内外研究者开始关注疏水表面和超疏水表面在防/除冰方面潜在的应用前景，其主要是针对疏水和超疏水表面在调控水滴运动，延缓或者减弱壁面结冰等方面的应用[11-14]。……