实验用纯水由清华大学微电子所提供,清华大学环境模拟与污染控制国家重点实验室测得其电阻率为 1.2MΨcm。 在实验过程中近似认为不锈钢平板下表面的温度等于 其上表面的温度,为了考察这种近似的误差,制作了与上述实验装置 完全相同的另一实验装置。在该实验装置中,除了在不锈钢平板下表 面焊接一热偶外,在上表面上另外焊接一热电偶,以测量不锈钢平板 上下表面的温差。测量结果表明,当水的初始温度与低温冷媒的温度 差不大于20时,不锈钢上下表面之间的温差能够在30s 内减小到 0.1以内。因而上述近似的误差一般不超过0.1。 实验操作过程 如下。实验开始前,在聚四氟乙烯小筒内盛满水,将系统中低冷媒的温 度稳定在预定的温度值,但不通过不锈钢平板下面的流道。实验开始 后,打开阀门,让低温冷媒突然开始冲刷不锈钢平板的下表面,并启动 温度测量系统。不锈钢平板表面温度迅速下降,并达到一稳定数值。 当发现不锈钢平板表面温度突然上升时,表明结冰发生,停止实验。 2.1.2 实验结果 是某一次实验的温度变化曲线。实验过程开始后,测量点温度的很短时间内降至某一温度,并稳定在该温度上,直至 结冰发生。过冷水结冰时 在短时间内释放出大量潜热,温度迅速升高, 中曲线上的小尖峰标志着结冰的发生。从测量点温度降至预定温度开始到过冷水发生结冰为止的时间即为过冷水的结冰时间。 给出了不同粗糙度表面的tNLU值。使用以上不同的处理方法得到的 具有不同粗糙度的表面的tNLU 值并无明显差别,表明在上述处理方 法下,表面粗糙度对过冷水发生结冰并无明显影响。 用不同方法处理得到的不同粗糙度的 不锈钢表面的tNLU Table1tNLUforthestainlesssteelsurfacesithdifferentroughnessobtain edbydifferentmethods 处理方法未处理天然鹿皮打磨800 目水砂纸 打磨400 目水砂纸打磨 Ra/μ m0.0170.0380.0530.146 tNLU/ -6.6~-6.9-6.5~-6.8-6.6~-6.9-6.7~-7.0 2.2 表面材料的影响 2.2.1 实验装置与实验方法 在2.1 节的实验装置中的不锈钢平板的 上表面 涂刷不同的材料,测量表面的tNLU 值。涂刷的材料和工艺过 程如表2 所示。 Table2tNLUforthedifferent