【中國科學報】過冷解除過程中冰晶演化規(guī)律研究獲新進展（2023.4.9）
文章來源：中國科學報 朱漢斌 | 發(fā)布時間：2023-04-10 | 【打印】 【關(guān)閉】
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近日，中國科學院廣州能源研究所儲能技術(shù)研究室研究員馮自平團隊在中國科學院先導專項課題等支持下，在過冷解除過程中冰晶演化研究方面取得新進展。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際學術(shù)期刊International Journal of Heat and Mass Transfer。
冰漿是一種由冰晶和水或水溶液組成的二元溶液，具有良好的換熱特性和獨特的流動特性，在冷能儲存和運輸方面具有顯著優(yōu)勢?？煽剡^冷相變技術(shù)是實現(xiàn)高效快速連續(xù)制冰漿的關(guān)鍵。
該研究創(chuàng)新地采用數(shù)值模擬的方式研究過冷驅(qū)動下冰漿中冰晶粒徑的演化規(guī)律。研究人員基于該研究搭建的過冷式冰漿實驗平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)高效連續(xù)制取冰漿。
該研究基于計算流體力學，將數(shù)群平衡模型與Euler-Euler兩相流模型耦合，探究了過冷水冰漿在水平直管中的冰粒演化及流動特性。重點研究了由過冷解除導致的冰晶生長，同時還考慮了冰晶的團聚和破碎行為對其粒徑的影響。
研究發(fā)現(xiàn)，相較于團聚和破碎行為，過冷驅(qū)動下的冰晶生長作用對其粒徑演化最為明顯。與此同時，過冷水由過冷態(tài)到相平衡態(tài)的溫度變化與冰粒直徑變化規(guī)律相符。
該研究成果作為可控過冷相變技術(shù)中的重要一環(huán)，有望為冰漿制備過程中的促晶器設計、冰堵預防等技術(shù)問題提供解決方案。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2023.124008
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