冰浆具有高蓄冷密度，是一种可流动的固液两相混合载冷剂，它的推广应用可以有效缓解高峰电力供需缺口的压力，扩大天然制冷剂的适用范围，在“移峰填谷”和保护环境方面有重要意义。在冰浆制备过程中，冰晶易粘附在低温换热壁面，形成冰层，影响冰浆系统稳定性和能效性。研究冰浆生成器壁面冰层变化规律，有利于制定合理的系统运行方案，提高系统能效，推广冰浆技术的应用。　　 本文研究了冰层在低温换热壁面的形成机理，主要包括冰层形成时冰晶成核、生长和粘附过程。首先，通过比较临界成核能分析了成核位置与壁面冰层的关系，壁面会降低冰晶临界成核能，易诱发异质成核，导致冰层的出现。离子类和醇类添加剂会增大溶液内部和壁面临界成核能差，不能减小壁面诱发成核对冰层的影响;而表面活性剂可以降低整个溶液的临界成核能，抑制壁面成核从而抑制冰层出现。成核添加剂可以降低溶液内部临界成核能，改变成核位置关系，起到间接延缓壁面冰层的目的。然后，从晶体生长动力的角度分析了各种因素对冰层生长速率的影响规律，冰层的生长速率会随着抑制结晶添加剂浓度增大、壁面温度增高、冰层厚度增大以及制冰溶液流速减小而减小。溶液中含有较高浓度抑制结晶添加剂时，添加剂所引起的质量传递阻力是抑制冰层生长的主要因素。另外分析了抑制结晶添加剂对冰晶粘附力的影响规律，冰晶粘附力与粘附能和冰晶粒径正相关，在离子类和醇类添加剂水溶液中，冰层中冰晶粒径组成是影响冰层粘附特性的主要因素。最后，基于对冰层形成机理的研究结果，提出冰堵判断条件。当溶液相变温度与壁面温度差大于临界温差时，冰堵发生;当溶液相变温度与壁面温度差小于临界温差时，冰堵不发生，该临界温差与添加剂浓度呈近似线性关系。此外，提出冰层厚度预测方法，为制定冰浆制备系统控制、运行方案提供指导。