超声场对过冷水溶液结晶的影响

摘要

过冷水法动态冰浆制取技术是一种有望实现大规模应用的动态制冰方法,工业上常用施加超声场的方式解除过冷水的过冷态并生成冰浆.本文实验研究了不同超声场对质量分数为3％的氯化钠溶液结晶过冷特性、生成冰晶尺寸及粒径分布的影响.结果表明:一定功率和频率的超声场的引入可快速解除过冷,使溶液在接近超声辐照温度下成核,且高功率、低频率的超声场更有利于成核发生.当功率、频率、辐照温度分别在10.0～40.0 W、28～40 kHz及0～4.0°C范围内,最佳超声场设置方案为超声功率40.0 W、频率28 kHz、辐照温度2.0°C;超声场的施加可显著减小冰晶尺寸;随着成核后超声辐照时间的延长,冰晶粒径先增大后趋于平缓,超声功率及频率的变化对冰晶粒径尺寸的影响无显著作用.