低温表面过冷水滴撞击动力学和冻结行为实验研究

作者：杨再利; 王敬鑫; 朱春玲^*; 赵宁; 朱程香

来源：实验流体力学, 2023, 1-10.

• 过冷水滴
• 撞击
• 结冰
• 成核

对低温表面毫米级过冷水滴的撞击冻结耦合过程进行实验研究，综合分析了水滴撞击速度、水滴过冷度（-10～0℃）和基板温度对水滴撞击动力学和冻结行为的影响。研究表明：当撞击速度一定时，最大铺展直径系数随着水滴过冷度的降低而减小，但和基板温度无关，提出了一个修正模型来描述最大铺展直径系数的实验结果；成核时间随基板温度降低而提前，导致最终冻结面积增大，当基板温度为-24～-28℃，“珊瑚状”成核点在回缩阶段的三相接触线上形成；当基板温度低于-28℃，“菌状”成核点在铺展阶段中出现；水滴回缩动力学和冻结耦合作用决定冻结形貌，最大铺展面积的增大促结冰形貌由“煎饼状”向“盆状”转变。

• 出版日期2023
• 单位南京航空航天大学; 机械结构力学及控制国家重点实验室