纯水结冰前沿气泡脱离模型

预测精度提升30%

通过力平衡数学模型定量给出了气泡捕获与脱离的临界条件，为主动调控冰体物理性能提供依据。

Shao, Keke · 宋孟杰 · 张旋 · 徐春雯 · 王云峰 · 胡艳鑫 · 王子龙

Langmuir 2024

具体参数

平均预测精度

{'zh': '62', 'en': '62'} %

脱离半径减小百分比

{'zh': '37.78', 'en': '37.78'} %

技术优势

精度高30%

预测气泡脱离半径的平均精度约62%，比文献中最佳模型高出30%，可直接用于更可靠的参数设计。

关键因素已锁定

模型明确了温度梯度和粘附力是影响气泡脱离的主要因素，便于针对性地调控。

适用范围广

模型考虑了浮力、温度梯度、流体动力、粘附力和重力，可用于特殊冰体制备、相变冷存储和除冰技术。

应用场景

• 相变冷存储：预测冰晶中气泡尺寸，优化储冷冰的导热与机械性能。
• 冰体物理性能调控：通过控制冻结前沿气泡行为主动调节冰的密度、强度等物性。
• 除冰技术：帮助设计表面或工况，使冰中气泡促进脱离，降低除冰能耗。
• 航空器防冰：预测机翼结冰前沿的气泡动力学，为防冰系统提供参数依据。