微通道内冰晶生长过程的相场模拟
Cryogenics and Superconductivity（2022）
Abstract
为研究微通道内冰晶生长的微观机理以便提出相应的防结冰措施,建立了微通道内结冰过程的相场模型,模型中引入了实际边界条件的影响(取为第三类边界条件),相场计算中采用随机方法生成晶核.基于有限差分法对相场模型进行了数值求解,对不同边界条件影响强度(以努塞尔数Nu表征)下冰晶生长过程进行了系统研究.研究结果表明:边界对微通道内的冰晶生长影响显著,Nu越大,微通道内冰晶生长第一阶段(冰晶未扩展到边界时)结晶速率越大,使得充分结晶(定义为结晶百分数达到80％)所需总时间越短;同时应在结冰初始阶段对其进行及时干预才能有效防止结冰.
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