基于固-液界面传热的异质结冰过程模拟

摘要

采用分子动力学模拟方法研究了基于固-液界面传热的铂表面异质结冰过程。结果表明，对于疏水表面而言，界面传热是影响结冰过程的主要因素。一方面，疏水表面的界面热阻较大，通过疏水表面将水冷却至低温所需的时间较长，因而增加了冰成核时间；另一方面，由于水分子在降温过程中可以逐渐排列成类冰结构，因此从形成冰核到液膜全部冻结的时间变短。对于亲水表面而言，固-液界面传热过程的影响较弱，固-液界面处较强的吸附作用可以诱导水分子排成类冰结构，是亲水表面促进结冰的主要原因。

关键词

界面传热 / 异质结冰 / 固-液结合强度 / 分子动力学模拟 / 成核率 / 润湿性

基金资助

北京市教育委员会青年拔尖人才培养计划资助项目(CIT&TCD201904015)