
【機】 anti-icer
defend; guard against; prevent
freeze; ice; ice over; ice up; icing
device; apparatus; fitting; installation; setting; unit
【計】 blaster; U
【化】 equipment; set; set up; setting
【醫】 apparatus; device; fitting; installation; mounting; unit
【經】 equipment; installation
防結冰裝置(Anti-icing Device)是一種用于防止或延緩物體表面結冰的工程設備,常見于航空、電力傳輸、建築及交通設施等領域。其核心功能是通過主動或被動方式幹擾冰晶形成條件,保障設備在低溫高濕環境下的安全運行。
定義與分類
防結冰裝置可分為主動式與被動式兩類。主動式系統通過電能、熱能或化學能(如電加熱元件、熱氣循環)幹預結冰過程,被動式則依賴特殊塗層材料(如疏水納米塗層)降低冰層附着力。美國航空航天局(NASA)在航空器防冰領域的技術手冊中,将此類設備定義為"維持臨界表面無冰狀态的關鍵子系統"。
技術原理
根據熱力學原理,裝置通過以下方式實現防冰:
$$
Q = hA(T_s - T_infty) + epsilon sigma A(Ts - T{surr})
$$
式中,熱量傳遞(Q)需平衡對流與輻射損失,維持表面溫度(T_s)高于冰點。加拿大國家研究委員會(NRC)的低溫工程研究報告指出,現代系統多采用多物理場耦合設計,整合流體力學與材料科學突破。
應用場景
發展曆程
英國機械工程師協會(IMechE)2023年年報顯示,第三代防冰技術已實現能耗降低40%,主要得益于石墨烯加熱膜與相變儲能材料的商業化應用。中國商飛C919機型采用的納米脈沖除冰系統,經美國聯邦航空管理局(FAA)認證可提升15%的能源效率。
防結冰裝置是指通過特定技術手段防止或消除物體表面冰層積聚的裝置,其應用領域廣泛,工作原理多樣。以下是主要分類及功能解析:
防結冰裝置(Defroster)指通過加熱、機械作用或化學手段,防止或清除物體表面冰霜的裝置。其核心目标是維持設備正常運行并消除安全隱患。
航空領域
空調系統
電力設施
工業設備
特殊場景
類型 | 原理示例 | 適用場景 |
---|---|---|
熱能防冰 | 電加熱、熱空氣循環 | 飛機機翼、電網 |
機械防冰 | 擊打闆、旋攪機構 | 水利工程設備 |
化學防冰 | 防冰液噴灑 | 飛機前緣 |
智能溫控 | 溫度傳感器+自動加熱系統 | 煙囪、空調 |
結冰可能導緻設備性能下降(如飛機升力減少30%)或直接故障(如電網斷裂)。防結冰裝置通過主動幹預,顯著提升系統可靠性。
如需查看具體行業标準或專利設計細節,可參考來源網頁中的技術文檔(如、9的工程方案)。
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