水滴结冰相变体积膨胀规律

利用自制的半导体制冷显微试验观察装置,对冷表面水滴结冰过程中的相变发生点、相变瞬间时长和相应的水滴体积变化规律进行了定量测定,并着重对水滴结冰相变过程中的直径变化系数、高度变化系数和体积膨胀系数进行统计分析。试验结果表明,冷表面水滴结冰过程中相变自下而上完成;结冰过程中水滴超过1.09的体积膨胀集中发生在相变瞬间;相对于液体进入过冷状态的时间,相变瞬间短暂而迅速。研究结论在解释结冰过程中的短时间内大体积膨胀系数及变形带来的冻胀危害根源的同时,提出利用水结冰过程中自发的相变膨胀释能来降低部件表面结冰附着强度,为一种新型除冰/防结冰方法提供了理论和试验依据。