取冷特性的研究

冰盘管的取冷过程是一个伴随相变的过程，外融式在取冷时，不会大量形成内融式方式出现的冰圈大量破裂形成浮冰的情况，而是冰圈在主要融冰期间基本不脱离盘管壁，因而管外冰的变化过程相对简单；但是另一方面，由于从整体上看水槽中的水体是一个流动过程，因此温度场的分布极大地受到了流场、相变、物性等因素的影响，其变化规律的分析又比内融式的融冰过程复杂得多。

国内外已经对内融冰取冷特性开展了很多研究，但是外融冰取冷特性的有关研究资料还比较有限，还有待于进一步开展工作，应该根据外融冰取冷过程的特点，借鉴内融冰取冷特性的方法和成果来进行研究。

实验研究

山羽基对于外融冰槽取冷特性进行了较为深入的实验研究2。研究发现，阿基米德数Ar对槽内水温竖直温度分布有很大影响，欲尽可能长时间地取出低温水，应使Ar尽可能大；盘管数量及其布置方式对取冷特性有影响，并与Ar数的大小有关；增大冰盘管含冰率后在取冷初期取水温度有所降低；搅拌可使融冰条件均一化，可削弱进口条件对取冷温度的影响。

理论研究与模拟计算方法

对于外融冰槽取冷过程的理论研究，由于存在相变情况下槽内流场、温度场及其影响因素的变化极为复杂，很难进行外融冰特性的准确模拟，往往需要对问题作出一系列的简化，采用能量平衡的方法进行近似求解。

山羽基对于外融冰给出了混和模型。将槽内分成完全混和区和一次扩散分层区两部分，对于每一部分列出能量平衡关系式。盘管在不同区域的大小对混和模型的影响以修正系数的形式体现，参照实验结果决定模型中的有关系数。求解模型可以得到有关取冷特性参量及其随时间的变化。

美国的JeroldW.Jones等人对ASHRAE提出的冰蓄冷设备模型RP-459进行了实际检验，并提出了一个更为简化的模型与之对比，发现简化模型更接近于实测结果，这首先是由于RP-459模型需要输入有关冰蓄冷系统实际运行的准确、实时的信息，否则其计算结果无法达到较高的精度。

由于到目前为止，国际上在外融冰方面的有关理论研究比较而言还不够充分，为了进一步深入熟悉外融冰的取冷特性，我们仍可以借鉴有关内融冰的理论研究及模拟分析的方法及其成果67。三．清华大学、清华同方对外融冰技术的研发和应用

冰蓄冷作为一种关键技术，目前国际上一般不给提供蓄冷、取冷性能曲线等基础性资料和研究成果，为此，我们有必要进一步加强有关方面的研究工作。清华大学与清华同方充分运用双方具有的人才、科技、资金和工程应用方面的优势联合进行了外融冰蓄冷技术的研究和产品开发，并积极应用于实际工程。