零下表面液滴冻结过程中冰 - 水前沿传播的理论与实验
材料科学
2014-09-25 v1
摘要
本文提出了一种近似理论，用于描述沉积在低于冰点温度的平面表面上的水滴中形成的冰 - 水前沿的传播。基于该理论的计算结果与我们对该前沿时间演化的实验观测进行了对比。Schultz 等人通过数值积分该问题的精确微分方程所得到的前沿计算结果曾以图表形式发表，但仅涉及该前沿随时间变化的速度。遗憾的是，这些理论结果无法直接与我们的实验观测进行比较。我们的实验是将水滴直接在干冰块上冻结；为了研究基底热导率在冻结过程中的影响，还将水滴沉积在置于干冰上的玻璃板和铜板上。我们还实验研究了水滴底部的温度以及冻结时间对其尺寸的依赖性，并将其与我们的理论解析近似进行了比较。此类实验此前未曾发表，结果表明，以往所有关于该主题的理论论文中通常假设的水滴底部温度为常数这一前提，在实践中无法实现。
引用
@article{arxiv.1409.7052,
title = {Theory and experiments on the ice-water front propagation in droplets freezing on a subzero surface},
author = {Michael Nauenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.7052},
year = {2014}
}
备注
17 pages 8 figures