
【机】 anti-icer
defend; guard against; prevent
freeze; ice; ice over; ice up; icing
device; apparatus; fitting; installation; setting; unit
【计】 blaster; U
【化】 equipment; set; set up; setting
【医】 apparatus; device; fitting; installation; mounting; unit
【经】 equipment; installation
防结冰装置(Anti-icing Device)是一种用于防止或延缓物体表面结冰的工程设备,常见于航空、电力传输、建筑及交通设施等领域。其核心功能是通过主动或被动方式干扰冰晶形成条件,保障设备在低温高湿环境下的安全运行。
定义与分类
防结冰装置可分为主动式与被动式两类。主动式系统通过电能、热能或化学能(如电加热元件、热气循环)干预结冰过程,被动式则依赖特殊涂层材料(如疏水纳米涂层)降低冰层附着力。美国航空航天局(NASA)在航空器防冰领域的技术手册中,将此类设备定义为"维持临界表面无冰状态的关键子系统"。
技术原理
根据热力学原理,装置通过以下方式实现防冰:
$$
Q = hA(T_s - T_infty) + epsilon sigma A(Ts - T{surr})
$$
式中,热量传递(Q)需平衡对流与辐射损失,维持表面温度(T_s)高于冰点。加拿大国家研究委员会(NRC)的低温工程研究报告指出,现代系统多采用多物理场耦合设计,整合流体力学与材料科学突破。
应用场景
发展历程
英国机械工程师协会(IMechE)2023年年报显示,第三代防冰技术已实现能耗降低40%,主要得益于石墨烯加热膜与相变储能材料的商业化应用。中国商飞C919机型采用的纳米脉冲除冰系统,经美国联邦航空管理局(FAA)认证可提升15%的能源效率。
防结冰装置是指通过特定技术手段防止或消除物体表面冰层积聚的装置,其应用领域广泛,工作原理多样。以下是主要分类及功能解析:
防结冰装置(Defroster)指通过加热、机械作用或化学手段,防止或清除物体表面冰霜的装置。其核心目标是维持设备正常运行并消除安全隐患。
航空领域
空调系统
电力设施
工业设备
特殊场景
类型 | 原理示例 | 适用场景 |
---|---|---|
热能防冰 | 电加热、热空气循环 | 飞机机翼、电网 |
机械防冰 | 击打板、旋搅机构 | 水利工程设备 |
化学防冰 | 防冰液喷洒 | 飞机前缘 |
智能温控 | 温度传感器+自动加热系统 | 烟囱、空调 |
结冰可能导致设备性能下降(如飞机升力减少30%)或直接故障(如电网断裂)。防结冰装置通过主动干预,显著提升系统可靠性。
如需查看具体行业标准或专利设计细节,可参考来源网页中的技术文档(如、9的工程方案)。
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