第３２卷 第２３期 ２０１６钲 农业工程学报 Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｂ１．３２ Ｎｏ．２３ Ｄｅｃ．２０１６ ２１３ １２月 蒸发式过冷水制冰液滴蒸发结晶的模拟 马善军 ，李鹏辉２，孔令健２，李少华 ，韩吉田２※ （１．华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京１０２２０６；２．山东大学能源与动力工程学院，济南２５００６１） 摘要：蒸发式过冷水制冰系统中液滴传热传质特性研究具有重要意义。为了分析蒸发式过冷水制冰系统中液滴的热质 传输特性，该文将单个液滴冷却结晶过程分为全液相区、固．液两相区和全固相区３个不同区域，建立液滴在大空间内蒸 发降温结晶过程的数学模型，通过数值求解方法研究其在大空间蒸发室内降温结晶过程的温度变化特性，进一步分析液 滴和空气的入口参数与液滴整个蒸发结晶特性的关系，为蒸发式过冷水制冰系统的结构优化设计和运行管理提供参考依据。 关键词：蒸发；冷冻；冰；蒸发过冷水；冰蓄冷；冰浆；液滴；降温结晶 ｄｏｉ．１０．１１９７５８．ｉｓｓｎ．１００２－６８１９．２０１６．２３．０２９ 中图分类号：ＴＫ０２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—６８１９（２０１６）一２３—０２１３—０５ 马善军，李鹏辉，孑Ｌ令健，李少华，韩吉田．蒸发式过冷水制冰液滴蒸发结晶的模拟［Ｊ］．农业工程学报，２０１６，３２（２３）： ２１３－－２１７．ｄｏｉ：１０．１１９７５￣．ｉｓｓｎ．１００２－６８１９．２０１６．２３．０２９ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ Ｍａ Ｓｈａｎｊｕｎ，Ｌｉ Ｐｅｎｇｈｕｉ，Ｋｏｎｇ Ｌｉｎｇｊｉａｎ，Ｌｉ Ｓｈａｏｈｕａ，Ｈａｎ Ｊｉｔｉａｎ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔ ｉｎ ｓｕｐｅｒ－ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｆｉｏｎ［￣．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＡ￣）， ２０１６，３２（２３）：２１３—２１７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｗｉｍ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｔｒａｃｔ）ｄｏｉ：１０．１１９７５￣．ｉｓｓｎ．１００２—６８１９．２０１６．２３．０２９ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ ０引 言 冰蓄冷技术是实现电力“移峰填谷”和缓解尖峰电 力供需矛盾的有效途径之一，对于解决由于制冷空调导 致的用电矛盾具有重要意义。由于冰水混合物（冰浆） 具有流动性好和相变潜热大等优点，特别适合于大规模 和高能量密度的冷量储存和输送过程，基于冰浆技术的动 态冰蓄能技术己成为目前蓄冷领域的重要发展方向之－－［ １。 蒸发式过冷水制冰是一种冰浆制备新方法。其工作 原理为：水通过压力喷嘴后被雾化成小水滴，低温的湿 空气中的水滴由于蒸发吸热而被过冷到０℃以下，过冷 水滴在解冷装置的解冷作用下即可变成冰浆。该方法克 服了传统过冷水法制冰易出现冰堵等问题，且具有较高 的制冰效率［２４】。因此，蒸发式过冷水冰浆制备技术被认 为是一种具有良好工程应用前景的制冰技术。 为了发展蒸发式过冷水冰浆制备技术，国内外已对 低温湿空气中液滴冷却结晶过程进行了研究。Ｋｉｍ等【５】 研究了蒸发式过冷水制冰系统中液滴全液相区的降温特 性，得到了其降温过程的模拟结果。Ｓｈｉｎ ６Ｊ对水雾蒸发 法制取球形冰颗粒过程进行了理论与试验研究，其发展 论分析和试验研究，并建立了其数学模型，所得模拟结 果与试验数据吻合较好。Ｓａｔｏｈ等［８］对真空室中水滴蒸发 过程的冷却／冻结现象进行了试验研究，发展了预测液滴 结晶过程的数学模型。Ｂ６ｄ６ｃａｒｒａｔｓ ９Ｊ研究了利用过冷水 流制取冰浆的方法，得到了过冷度、流量和制冷温度等 参数对结晶过程的影响。Ｈｅｎｅｇｈａｎ等［１ ０］对气泡加速纯过 冷水核化的液体．冰晶非均匀核化现象进行了研究。章学 来等［１１］研究了不同种类成核添加剂对降低蓄冰成核过冷 度的影响，王世清等［１ 】对基于热管的自然冷源制冰技术 方案进行了初步的研究。李福乐［１ ３］研究了基于空气喷射 解除过冷的冰浆连续制备方法，其研究结果表明空气喷 射法可以有效解除水结冰过程中的过冷度。马军等［１ 】和 李鹏辉【Ｉ５】对蒸发式过冷水法制冰系统中液滴的热质传输 特性进行了研究，通过将液滴的蒸发结晶过程分为全液相 区、固一液两相区和全固相３个不同区域，发展了描述液滴 冷却结晶过程的数学模型，对其进行了数值模拟研究。 本文在已有研究工作的基础上，以蒸发式过冷水冰 浆制备系统中垂直下降的液滴为研究对象，分别按照全 液相、固一液两相和全固相３个不同区域，建立大空间蒸 发室内单个液滴降温结晶过程的数学模型，研究不同液 滴和空气初始参数等对于整个液滴结晶过程的影响，得 到蒸发结晶过程中液滴参数的变化特性，为蒸发式过冷 水制冰系统的有效设计和可靠运行提供参考。 的扩散控制蒸发模型的预测结果与试验数据吻合良好。 Ｓｔｒｕｂ等［Ｊ７】对低温湿空气中水滴的冷却结晶特性进行了理 收稿日期：２０１６．０３．３１ 修订日期：２０１６．０８．２７ 芋金项目：国事自然科学基金 （２０１３０１３１１０００６） ’ ¨。 ；教育部博士点基金 １ 数学模型 。 作者简介：马善军，博士生，高级工程师，主要从事换热器设计、材料腐蚀 防护和传热传质方面研宄。北京华北电力大学能源动力与机械工程学院， １０２２０６。Ｅｍａｉｌ：ｍａｓｈａｎｊｕｎ＠ｃｇｄｃ．ＣＯｒｎ．ｃｎ 为了建立蒸发式过冷水冰浆制备过程中液滴蒸发结 ※通信作者：韩吉田，教授，博士，博士生导师，主要从事燃料电池、总能 系统和多相流方面研究。济南山东大学能源与动力工程学院，２５００６１。 Ｅｍａｉｌ：ｊｔｈａｎ＠ｓｄｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 晶的数学模型，假定液滴在低温低湿大空间中经历由降 温、结晶而达到结冰的过程，不考虑其解除过冷环节的 影响，并做如下简化假设：１）空气和水蒸气均是理想气 体；２）液滴形状为球形；３）液滴与空气为逆向流动，且 ● ２１４ 农业工程学报（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ） ２０１６年 不计液滴辐射换热影响。过冷水滴蒸发结晶示意图见图１。 数；Ｐｗａ、Ｐｗｄ、ｐ 和ｐｗｄ分别是空气和液滴表面的水蒸气 密度和压力， 和乃分别为空气和液滴的温度， 为水 ．．．．．．．． ▲ ， ．．．．．．●● 空气环境 Ａｉｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ 注： 和 分别为空气、液滴速度；Ｄｄ为液滴直径。 Ｎｏｔｅ： ａｎｄ ｕａ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ａｉｒ ａｎｄ ｌｉｑｕｉｄ ｄｒｏｐｌｅｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；Ｄｄ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｄｒｏｐｌｅｔ． 图１过冷水滴蒸发结晶示意图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｐｅｒ－ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔ １．１ 全液相区 全液相区内液滴与空气间的对流传热传质而导致液 滴的温度下降和直径减小。假设该区域液滴内部温度为 均匀分布，则其运动方程可表示为 警一（ ＋Ｇ （１） ＦＤ： １ ・ ．ｃＤ．兀． ＝ １ ．ｇ－尢． （２） ’ ｂ Ｕｒ＝Ｕｄ—Ｕａ，ｄＨ＝Ｕｄ・ｄｔ （３） ｍｄ ÷丌・ ・Ｐａ （４） Ｐ： （５） 式中 、 和Ｇ分别为粘滞阻力、浮力和重力， 、 和 分别为空气、液滴速度和液滴与空气的相对速度，ｍ 和Ｄｄ分别为液滴的质量和直径， 和 分别为液滴和空 气的密度， 和 分别为阻力系数和雷诺数，ｄＨ为计 算时间步长ｄｔ内液滴的下降高度，Ｖａ为空气的运动粘度。 当Ｒｅ＜１０００，阻力系数 可由下式计算［８］ ｃＤ＝ （１＋０．１２５Ｒｅ０．７２） 传质方程可表示为 粤 ．ｈｍ．（‰一Ｐｗｄ） （６） Ｓｈ：２＋０．６ＲＰ ．＆ （７） Ｓｏ＝ ， ＝ ㈦ 根据理想气体状态方程ＰＶ＝ｍ・ＲＭ・Ｔ（Ｐ、 ｍ、 Ｉ 和 分别是理想气体的压力、体积、质量、通用气体 常数和绝对温度），可得 Ｐ ｗａ一 ｆｌ 一一 １ ｊ （９） 式中ｈ 为传质系数， 和＆分别是舍伍德数和施密特 的二元扩散系数。Ｄ 可由下式确定 Ｄ’，：２－２×１ ｆ，量 ×２７３） ＼ｆ １Ｊ （１０） 式中 为空气压力。 传热方程可表示为 （ ＋ ＝ １兀・ －Ｐｗ・ …） ＝２＋０．６Ｒｅ２．ｐｒ３ （１２） ｈ：蔓Ｎｕ （１３） Ｄｄ 式中ｈ、Ｎｕ和 分别为液滴表面的对流换热系数、努射 尔特数和普朗特数， 为水的密度， 为空气导热系数， ｃ 和ｈｔｇ分别为水的定压比热和汽化潜热。 １．２固一液两相区 在固．液两相区，液滴的过冷状态由于过冷解除装置 的作用而被破坏。因此，液滴的温度可在瞬间升高到０℃ 而在液滴表面形成薄冰层［ 。 假设该区固相中具有温度梯度，其外表面温度为 ， 液相水的温度为冰熔点温度 固相的初始质量为 ：三 ． 。．（ 一 ） ： 生 （１４） 式中 为冰的密度，Ｄ 为水的直径，ｈ 为水的固化潜热。 液相质量为 ｍ ＝÷兀・Ｐｗ・ （１５） 液滴总质量为 ｍｄ＝ ＋ｍｗ （１６） 液滴体积为 一 －１ 一．６ Ｄｊ： Ｐｓ ＋ Ｐｗ （１Ｌ／Ｊ ７） 固．液两相区内液滴的运动方程为 ｄ ：一（ ＋ ）＋Ｇ （１８） 由于固．液两相区发生的是固相冰的升华过程，其传 质方程可表示为 ．，．ｈ ｍｓｕｂ．（ 一Ｐｗｄ） （１９） ｍｄ＝ ＋ ＝ ７ｃ・［ｐｗ・Ｄ ３＋ ・（ 一 ）］ （２０） 式中 为固相冰升华过程的传质系数，可由式（８）确定。 根据能量平衡原理，假定液滴结晶过程中的放热量 等于由固相导出的热量，且等于固相外表面的对流放热 量，则可得到下述的传热方程 警ｈ／ｓ－－－￣．札，㈡一 嚣≥ 第２３期 马善军等：蒸发式过冷水制冰液滴蒸发结晶的模拟 ２１５ 勘札丝Ｄ￣－Ｄｗ一 ｊ（２２ 为温度对半径的微分， ５ ４ 式中， 为水的固化潜热， 旨０ １ ，ａ暑景鲁８ 醚赠 和 分别为冰的升华潜热和导热系数。 １．３全固相区 当液相直径减小到０时固．液相变过程结束而进入全 固相区。假定在全固相区内发生冰的升华过程，且可用 固相区的平均温度表示其温度，可得到下述的运动和传 蓍 ４ ５ ０ ｌ ２ ３ ４ －Ｄｒｏｐｐｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ／ｍ 下降高度 注：Ｄ 为液滴入口直径。 热传质方程 ：一（ ＋ ）＋Ｇ （２３） ：兀． ．ｈ２ ．（ 一 ） （２４） 一。 ＝ ｃ 曙 詈 式（２５）中， 是冰的定压比热。 上面得到的式（１）到式（２５）即为蒸发式过冷水制 冰系统中液滴降温结晶过程的完整数学模型。 ２模拟结果与分析 髌艇 利用上述建立的数学模型，在时间步长ｄｆ内通过计 算其参数值可得到液滴降温结晶过程中的参数变化关系。 ２．１与试验结果比较 为了检验上述所建数学模型的可靠性，在液滴入口 直径为１．８ ｍｉｎ，入口温度为６℃，空气温度为一１２℃， 空气相对湿度为５０％，空气流速为１．５ ｍ／ｓ的条件下，利 用该模型模拟了蒸发式过冷水制冰过程中液滴温度随时 间的变化关系，并与相同条件下文献［７］的研究结果进行 了比较（图２）。可以看出，该模型的模拟结果与文献［７］ 的研究结果吻合较好，证明了该模型的可靠性。 Ｏ ５Ｏ １００ １５０ 时间Ｔｉｍｅ／ｓ 图２本文模拟结果与文献【７］结果对比 Ｆｉｇ．２ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｂｙ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｍｏｄｅｌ、Ⅳｉｔｈ ｄａｔａ ｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ［７］ ２．２液滴结晶模拟结果与分析 蒸发式过冷水制冰系统中水经压力喷嘴雾化成为小 直径的液滴。下面通过液滴参数随下降高度变化的模拟 结果分析液滴结晶过程的参数变化关系。 图３是液滴入口温度和速度分别为２℃和１０ ｍ／ｓ，空 气的温度、相对湿度和流速分别为０℃、５０％和０的条件 下，不同入口直径液滴结晶过程中液滴温度随着下降高 度变化的模拟结果。由图３可以看出，入口液滴直径越 小，其温度下降速度越快，结晶过程需要的时间和下降 高度越短，降温结晶过程的速度也越快。因此，为了提 高液滴的结晶速度，在工程应用中应通过采用合适的喷 嘴参数来减小液滴的初始直径。 Ｎｏｔｅ：Ｄａ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｉｎｌｅｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆｌｉｑｕｉｄ ｄｒｏｐｌｅｔ． 图３不同入口直径液滴温度随下降高度的变化 Ｆｉｇ．３ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｄｒｏｐｌｅｔｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｌｅｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｄｒｏｐｐｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ 图４是液滴入口直径为２００／ｘｍ，速度为１０ ｍ／ｓ，空 气温度为０℃，相对湿度为５０％，空气流速为０的条件 下，不同入口温度液滴结晶过程中液滴温度随着下降高 度变化的模拟结果。由图４可知，随着液滴入口温度的 升高其温度下降速度也提高，因为液滴入口温度的升高 导致其与空气间的传热增大。由于降低液滴的入口温度 需要消耗冷量，因此，液滴入口温度的选择需要综合考 虑液滴达到结晶所需过冷度的时间和系统总能耗等因素 的影响。 毯赠壤避 ０ ｌ Ｚ ３ ４ Ｄｒｏｐｐｉ下降高度 ｎｇｈｅｉｇｈｔ／ｍ 注： 为液滴入口温度。 Ｎｏｔｅ：乃ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｉｎｌｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆｌｉｑｕｉｄ ｒｄｏｐｌｅｔ． 图４不同入口温度液滴温度随下降高度的变化 Ｆｉｇ．４ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｒｄｏｐｌｅｔｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｌｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｄｒｏｐｐｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ 图５是液滴入口直径为２００ｐｍ，入口温度为２℃，速 度为１０ ｍ／ｓ，空气相对湿度为５０％，空气流速为０的条 件下，不同空气温度下液滴温度随着下降高度变化的模 拟结果。由图５可知，空气温度越低，沿着下降高度液 滴降温越快，这是由于空气温度越低，空气与液滴的温 差则越大，从而导致液滴温度降低得越快。 下降高度 Ｄｒｏｐｐｉｎｇｈｅｉｇｈｔ／ｍ 注： 为空气温度。 Ｎｏｔｅ： ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． 图５ 不同空气温度下液滴温度随下降高度的变化 Ｆｉｇ．５ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｒｄｏｐｌｅｔｓ ｗｉｈｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｒｄｏｐｐｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ２１６ 农业工程学报（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ） ２０１６矩 ０ １ ２ ３ ４ 下降高度 Ｄｒｏｐｐｉｎｇ ｈ￣ｉｇｈｔ／ｍ 注： 为空气速度。 Ｎｏｔｅ： ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ａｉｒ ｓｐｅｅｄ． 图７不同空气速度下液滴温度随下降高度的变化 Ｆｉｇ．７ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｄｒｏｐｌｅｔｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ａｉｒ ｓｐｅｅｄ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｒｄｏｐｐｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ３结论 本文在分析蒸发式过冷水制冰系统单个液滴蒸发结 晶过程中传热传质的基础上，建立了该过程的数学模型， 对液滴温度随系统参数的变化特性进行了模拟研究，得 到了以下结论： １）减小喷入蒸发室的液滴直径可提高其蒸发结晶速 度，实际应用中应尽可能减少喷入蒸发室的液滴直径。 ２）空气湿球温度决定了液滴的最小过冷温度。实际 应用中可通过选择较高的空气温度达到降低能耗的目的。 ３）增大空气流速有利于系统制取冰浆产量的提高， 但空气速度过高会携带走较小粒径的液滴。因此，需要 根据液滴直径的大小选择合适的空气速度。 【参考文献】 ［１］张小松，陈瑶，殷勇高，等．流态冰制取技术研究进展及 实验初探［Ｊ］．东南大学学报（自然科学版），２０１３，４３（６）： １３４３——１３５２． Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｏｓｏｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｙａｏ，Ｙｉｎ Ｙｏｎｇｇａｏ，ｅｔ ａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ａｎｄ ｔｅｎｔａｔｉｖｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ），２０ １ ３，４３（６）：１ ３４３—１ ３５２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｔｈ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｔｒａｃｔ） ［２】李秀伟，张小松．蒸发式过冷水制流态冰方法［Ｊ】．东南大 学学报（自然科学版），２００９，３９（２）：２６９－－２７５． Ｌｉ Ｘｉｕｗｅｉ，Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｏｓｏｎｇ．Ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｕｐｅｒ－ｃｏｏｌｅｄ ｗａｔｅｒ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｉｃｅ－ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙｔ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ），２００９，３９（２）：２６９－－２７５． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｈｔ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｔｒａｃｔ） ［３］何国庚，吴锐，柳飞．冰浆生成技术研究进展及实验初探 ［Ｊ］．建筑热能通风空调，２００６，２５（４）：２２—２７． Ｈｅ Ｇｕｏｇｅｎｇ，Ｗｕ Ｒｕｉ，Ｌｉｕ Ｆｅｉ．Ｔｈｅ ｒｅｖｉｅｗ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００６，２５（４）：２２—２７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｔｈ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｒｔａｃｔ） ［４】曲凯阳，江亿．高性能过冷水连续制冰系统［Ｊ］．太阳能学 报，２００２，２３（３）：３１７—３２１． Ｑｕ Ｋａｉｙａｎｇ，Ｊｉａｎｇ Ｙｉ．Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｉｃｅ—ｍａｋｉｎｇ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ［Ｊ］．Ａｃｔａ Ｅｎｅｒｇｉａｅ Ｓｏｌａｒｉｓ Ｓｉｎｉｃａ，２００２，２３（３）： ３１７—３２１．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｈｔ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｔｒａｃｔ） ［５］Ｋｉｍ Ｂ Ｓ，Ｓｈｉｎ Ｈ Ｔ，Ｌｅｅ Ｙ Ｐ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ，２００１，２４（２）：１７６—１８４． 【６］Ｓｈｉｎ Ｈ Ｔ，Ｌｅｅ Ｙ Ｐ，Ｊｕｒｎｇ Ｊ．Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ－ｓｈａｐｅｄ ｉｃｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｉｎ ａ ｖａｃｕｕｍ ｃｈａｍｂｅｒ［Ｊ］． Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０００，２０（５）：４３９－－４５４． ［７】Ｓｔｒｕｂ Ｍ，Ｊａｂｂｏｕｒ Ｏ，Ｓｔｎｒｂ Ｆ，ｅｔ ａ１．Ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ａｎｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔ［Ｊ］． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＲｅｆｉｒｇｅｒａｔｉｏｎ，２００３，２６（１）：５９—６８． ［８］Ｓａｔｏｈ Ｉ，Ｆｕｓｈｉｎｏｂｕ Ｋ，Ｈａｓｉｈｍｏｔｏ Ｙ．Ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｏｆ ａ ｗａｔｅｒ ｒｄｏｐｌｅｔ ｄｕｅ ｔｏ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ—ｈｅａｔ ｔｒｎａｓｆｅｒ ｄｏｍｉｎ￣ｉｎｇ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ—ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ａｎｄ ｈｔｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｂｏｉｌｉｎｇ ｏｎ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ［Ｊ］． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ，２００２，２５（２）：２２６－－２３４． ［９】Ｂ６ｄ６ｃａｒｒａｔｓ Ｊ，Ｄａｖｉｄ Ｔ，Ｃａｓｔａｉｎｇ－Ｌａｖｉｇｎｏｔｔｅｓ Ｊ．Ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＲｅｆｉｒｇｅｒａｔｉｏｎ，２０１０，３３（１）：１９６－－２０４． Ａ Ｆ，Ｈａｙｍｅｔ Ａ Ｄ Ｊ．Ｌｉｑｕｉｄ－ｔｏ－ｃｒｙｓｔａｌ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ：ｂｕｂｂｌｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｏｆｐｕｒｅ ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｅｄ ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００３，３６８（ｓ １－２）：１７７—１８２． １］章学来，孟祥来，赵群志，等．冰蓄冷空调蓄冰成核［Ｊ］．化 工学报，２０１４，６５（１ １）：４３２１－－４３２４． Ｚｈａｎｇ Ｘｕｅｌａｉ，Ｍｅｎｇ Ｘｉａｎｇｌａｉ，Ｚｈａｏ Ｑｕｎｚｈｉ，ｅｔ ａ１．Ｉｃｅ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｃｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｉｔｏｎ［Ｊ］．ＣＩＥＳＣ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１４，６５（１ １）：４３２１－－４３２４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｈｔ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｒｔａｃｔ） 【１２】王世清，宋庆武，张岩，等．基于热管的自然冷源制冰技 术方案的初步试验【Ｊ］．农业工程学报，２００８，２４（１ １）：２３Ｏ一 ２３２． Ｗａｎｇ Ｓｈｉｑｉｎｇ，Ｓｏｎｇ Ｑｉｎｇｗｕ，Ｚｈａｎｇ Ｙａｎ，ｅｔ ａ１．Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｉｃｅ—ｍａｋｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｎａｔｕｒａｌ ｃｏｌｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｅａｔ ｐｉｐｅ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｈｔｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｈｔｅ ＣＳＡＥ），２００８， ［１０］Ｈｅｎｅｇｈａｎ ［１第２３期 马善军等：蒸发式过冷水制冰液滴蒸发结晶的模拟 ２１７ ２４（１ １１：２３０－－２３２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｔｈ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｔｒａｃｔ） ［１３］ 李福乐．基于空气喷射解除过冷的冰浆连续制备系统的研 ｏｆａｗａｔｅｒｄｒｏｐｌｅｔｉｎｓｉｄｅ ａｖａｃｕｕｍ ｃｈａｍｂｅｒ［Ｊ］．Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎａｎｄ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，２０１２，２６（３）：２１３－－２１８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｔｈ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｒｔａｃｔ） ［１５］李鹏辉．蒸发式过冷水法制冰浆的模拟研究［Ｄ】．济南：山 东大学，２０ｔ３： Ｌｉ Ｐｅｎｇｈｕｉ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｗａｔｅｒ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ 究［Ｄ】．济南：山东大学，２０１３． Ｌｉ Ｆｕｌｅ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｉｃｅ Ｓｌｕｒｒｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｉｒ Ｊｅｔ Ｌｉｆｔｉｎｇ Ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｅｄ Ｓｔａｔｅ［Ｄ］．Ｊｉｎａｎ：Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｔｈ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｒｔａｃｔ） 【１４］ 马军，赵红霞，韩吉田．水滴在真空室内结晶过程的模拟 『Ｊ］．制冷与空调，２０１２，２６（３）：２１３－－２１８． Ｍａ Ｊｕｎ，Ｚｈａｏ Ｈｏｎｇｘｉａ，Ｈａｎ Ｊｉｔｉａｎ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ Ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｉｃｅ Ｓｌｕｒｒｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｄ］． Ｊｉｎａｎ：Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｈ ｔＥｎｇｌｉｓｈ ａｂｓｒｔａｃｔ） Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔ ｉｎ ｓｕｐｅｒ・－ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｍａ Ｓｈａｎｊｕｎ ，Ｌｉ Ｐｅｎｇｈｕｉ ，Ｋｏｎｇ Ｌｉｎｇｊｉａｎ ，Ｌｉ Ｓｈａｏｈｕａ ，Ｈａｎ ３ｉｔｉａｎ ※ ｆ１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＥｎｅｒｇｙ，Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ⅳ０砌Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０６，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ ２５００６１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｅｔ：Ｉｃｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｏｐｔｉｏｎｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｓｏ．ｃａｌｌｅｄ‘＇ｐｅａｋ ｌｏａｄ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ”ａｎｄ ｔｏ ｒｅｌｉｅｖｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｐｅａｋ ｐｏｗｅｒ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｉｃｅ．ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｂｅｉｎｇ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ．ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｉｃｅ．ｍａｋｉｎｇ ｏｎｅ ｉｓ ａ ｎｅｗ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｙ ｆｏｒ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｗｉｔｈｏｕｔ ｉｃｅ ｂｌｏｃｋａｇｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．ｉｔ ｉｓ ｏｆ ｓｉｇｎｉｉｃａｆｎｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｈｅａｔ ａｎｄ ｍａｓｓ仃ａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｉｃｅ—ｍａｋｉｎｇ ｃｈａｍｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆｐｒａｃｔｉｃａｌｉｃｅ．ｍａｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｈｅａｔ ａｎｄ ｍａｓｓ仃ａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｏｐｌｄｅｔｓ ｉｎ ａｎ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｕｐｅｒ－ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ｗｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔ ｆａｌｌｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ ｗｉｔｈ １ａｒｇｅ ｓｐａｃｅ．ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｔｏｏｋ ｉｎｔｏ ａｃｃｏｕｎｔ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｚｏｎｅｓ ｏｆ ｅｎｔｉｒｅ ｌｉｑｕｉｄ ｐｈａｓｅ．ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅ ａｎｄ ｅｎｔｉｒｅ ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａ ｗａｔｅｒ ｒｏｐｌｅｔ．Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｍａｔｄｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｔｈｅｎ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｂｙ ｕｓｅ ｏｆ ｈｅ ｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｈｅ ａｖａｉｌｔａｂｌｅ ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｉｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅ１ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎｅｓ ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ．ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃ仃１ｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅ１．Ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｈｅ ｗａｔｅｒ ｄｔｒｏｐｌｅｔ ｗｉｔｈ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｓｏｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｉｎｌｅｔ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔ，ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ａｉｒ，ｗｅｒｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅ１．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｈｅ ｉｔｎｌｅｔ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔ，ｉｎｌｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉｙ ｏｆ ｔｔｈｅ ｃｏｌｄ ａｉｒ ｉｎ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｒｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｍａｔ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉｙ ｔｎｄ ａｌｆｏｗ ｒａｔｅ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｈｅ ｃｏｏｌｔｉｎｇ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｏｐｌｅｔｓ．Ａｎｄ ｄｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｄ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｏｂｖｉｏｕｓ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔｓ．Ｂｏｔｈ ｏｆ ｈｅ ａｉｔｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉｙ ｄｅｔｔｅｒｍｉｎｅｄ ｈｅ ｍｉｔｎｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉ．ｅ．。ｔｈｅ ｗｅｔ．ｂｕｌｂ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ｔｈａｔ ｈｅ ｄｔｒｏｐｌｅｔｓ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｉｎ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｃｈａｍｂｅｒ ｆｏｒ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ａｉｒ ｖｅｌｏｃｉｙ ｗａｓｔ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｉｃｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ＧＯｎＧｌｕｄｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｔｈａｔ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｌｅｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔｓ ｅｎｔｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ ｃｈａｍｂｅｒ ｗａｓ ｈｅ１Ｄ １ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔｓ．Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ．ｉｔ ｗａｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｔｏ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ ｗａｔｅｒ ｒｏｐｌｄｅｔｓ ｗｉｔｈ ｄｉａｍｅｔｅｒｓ ａｓ ｓｍａｌｌ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｃｅ—ｍａｋｉｎｇ，ｉｔ ｗａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｅｍｐｌｏｙ ａ ｈｉｇｈｅｒ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎ ｍｅｅｔｉｎｇ ｔｈｅ ｗｅｔ—ｂｕｌｂ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．Ｗｈｉ１ｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ａｉｒ ｓｐｅｅｄ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ ｉｃｅ—ｍａｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｉｔ ｍａｙ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｖｏｌｍｅ ｏｆ ｕｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ。ｔｈｅ ｃｏｌｄ ａｉｒ ｓｐｅｅｄ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｉａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔｓ ｅｎｔｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｃｈａｍｂｅｒ．Ｔｈｅ ｃｏｎｅｌｕｓｉｏｎｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｎ ｉｔｈｉｓ ＰａＤｅｒ ｗｅｒｅ ｏｆ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅ伍ｃｉｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒ．ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ；ｆｒｅｅｚｉｎｇ；ｉｃｅ；ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｓｕｐｅｒ－ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ；ｉｃｅ ｃｏｌｄ ｓｔｏｒａｇｅ；ｉｃｅ ｓｌｕｒｒｙ；ｗａｔｅｒ ｄｒｏｐｌｅｔ；ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ