气体引射法制取颗粒冰是一种新提出的动态制冰方法。该方法通过将水在载冷气流中雾化使之迅速冻结,制得小尺寸的冰颗粒(1毫米以下)。该方法极大地增加了水滴冻结过程的换热表面积,避免了传统静态制冰方式中因结冰厚度的增加而引起热阻增大的问题,达到节能的目的。与传统制冰方式相比,该方法还具有装置简单、运行连续稳定等优点,有着广阔的应用前景。针对该制取新技术所涉及的几方面关键问题,如:结冰通道的长度、制冰通道内气一液.固多相流动与换热特性等,本文采用数值模拟方法对该制冰系统进行了研究与分析。论文主要包括以下五个部分:　　 1)详细介绍了气体引射法制取颗粒冰原理,并与传统制冰方式对照分析了本系统的优点,阐述课题的研究目标和研究方法,指出课题的创新点:使液体在气流中冻结,避免因冰层加厚而导致传热热阻增加问题,与液体载冷介质相比,克服了液滴与载冷介质可能发生相溶的问题。　　 2)针对本文的研究背景,基于欧拉.拉格朗日方法建立适合应用于结冰通道内气-液-固多相流动与换热的数学模型并进行了求解,主要包括:欧拉法连续相求解模型,颗粒碰撞求解模型、离散相在气流场运动轨迹的跟踪模型,此外还讨论了当地网格高效搜索新方法等。　　 3)对单颗粒流动和换热特性进行深入的研究。通过对单颗粒在通道内运动和传热的模拟计算,得到颗粒速度随时间的变化曲线,两相间相对速度及对流换热系数随时间的变化趋势,分析总结不同粒径的颗粒在通道内的温度随时间的变化规律,另外,还探讨了气速和气温对颗粒冻结过程的影响。　　 4)探索颗粒群的换热规律。本文通过跟踪颗粒群中试验颗粒的方式对颗粒群换热特性进行模拟研究,求得颗粒群温度、冻结程度随运动时间的变化,并与单颗粒冻结过程进行比较。颗粒群除具备单颗粒的一些性质,如受到粒径,气温,气速等的影响之外,还与气流场有着显著相互影响作用,故本文还探求了颗粒浓度比对颗粒群温度变化的影响。　　 5)研究分析结冰通道内气流温度的变化特性。本文从两个方面进行研究:通道内气流温度沿管长方向的分布和通道出口处气流温度的变化。在此基础上,分析了不同颗粒浓度比,不同气流温度和颗粒粒径对结冰通道内气流温度分布和出口气流温度的影响规律。