利用相变释能的农产品冷藏设备主动防除冰方法

来源：农业工程学报杂志2017年第9期北京时间：

作者：丛茜,陈廷坤,李杨,孙成彬,金敬福,

摘要：为减小农副产品冷藏设备表面的结冰危害，提高部件表面的抗结冰能力和设备运转效率，该文提出利用相变释能的主动防除冰方法。试验以带有不同凹坑尺寸的聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate, PMMA）和6061铝合金作为基体材料，凹坑内填充气体或不同冰点的介质，表面覆盖双向拉伸聚丙烯薄膜（biaxially oriented polypropylene, BOPP）。试验采用水杯制冰法，测量表面结冰附着强度，结合剥离界面的形态，分析相变时差对界面附着强度的影响机理。结果表明：相对于光滑PMMA试样的表面附着强度169.81 kPa，试样（凹坑内分别填充纯净水和体积分数为6%乙醇溶液）表面的附着强度分别降低了100%和82%；对比无凹坑铝合金试样表面的附着强度，凹坑内填充体积分数为15%乙醇溶液低冰点溶液的试样表面附着强度可减小76.52%。因此利用不同水溶液的相变时间差和膨胀释能可减小试样表面的附着强度，并且试验表明试样材料、凹坑尺寸对附着强度的降低作用影响较小。利用相变时差和相变膨胀释能破坏冰在弹性冻结界面的接触稳定性，达到降低结冰表面附着强度的目的，并且水溶液中水的体积分数越大，试样结冰表面的附着强度的越小。研究结果为农产品冷藏领域中的防、除冰方法研究和开发提供参考。

关键词：制冷, 冻结, 界面, 弹性膜, 相变, 膨胀, 附着强度