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摘要
为了研究液氮低温沉降法制备冰粒磨料的可行性，建立并验证了微小水滴在液氮环境中的凝固模型，为超低温环境下水滴的凝固时间提供了理论依据；针对换热流程结构对冰粒性能的影响问题，搭建了冰粒制备系统，设计了平行顺流式、平行逆流式和T型混流式3种水-液氮双雾化制冰结构，并开展了室内试验。结果表明：T型混流式水-液氮双雾化结构的制冰效果最佳，可在水-液氮雾化流量比为1:2时，制备出平均粒径为146.1μm、温度为-89.8℃、莫氏硬度约为4、黏性力几乎为0的冰粒磨料。研究结果可为冰粒射流在表面清洗行业的发展与应用奠定理论基础。
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单位中国石油大学（北京）; 油气资源与探测国家重点实验室
