冷表面结霜会增加传热的热阻和能耗,造成危害。例如冷库系统内风机上的霜会降低换热效率,增大空气流动的阻力,降低冷库系统的COP;航天器上结霜会使通讯卫星不能进入预计的轨道内。由此可见结霜对制冷、航天等领域影响非常严重。国内外很多学者致力于结霜的机理和实验研究,需求一种有效地抑霜方式。但大多学者研究都集中在霜层的生长阶段,对霜晶的初期研究较少。液滴的冻结是霜晶的生长和结霜的数值模拟的初始条件,对液滴冻结研究非常的重要。1、本文通过显微镜观测在高精度控温冷热台上液滴冻结现象,并与附加电磁场作用下液滴冻结过程进行对比,研究发现:(1)液滴冻结后表面上会形成亮条纹且顶端生成凸形晶体,凸形的晶体上首先长出霜晶。(2)在电磁场强度分别为:0Gs、20Gs、25Gs、30Gs、35Gs、40Gs、45Gs、50Gs、55Gs、60Gs,液滴的冷度分别为:5.83℃、6.45℃、6.57℃、8.23℃、7.95℃、7.83℃、7.75℃、7.68℃、7.49℃、8.01℃;当改变磁场方向后液滴的过冷度分别为:5.83℃、6.34℃、6.56℃、7.56℃、8.34℃、7.67℃、7.78℃、7.13℃、7.42℃、7.91℃。且综合热力学、晶体力学、结晶学及电磁理论对电磁场作用下液滴过冷度增加进行了理论计算。此外通过显微镜观测到电磁场作用下液滴冻结形成晶体更小。2、通过显微镜观测在无磁场和有磁场作用下冷台上结霜发现:(1)在无磁场和有磁场作用下结霜初期过程分为:凝核-液滴吞噬长大-液滴收缩长高-液滴冻结-结霜。在电磁场作用下冷台上形成的液滴更小,分布更加均匀。(2)在电磁场的作用下冷表面上液滴凝核温度和冻结温度降低。电磁场强度分别为0Gs、10Gs、20Gs、30Gs、40Gs、50Gs,液滴的凝核温度分别为4.71℃、4.62℃、4.42℃、4.31℃、4.21℃、4.01℃,液滴的结晶温度分别为-12.11℃、-13.11℃、-13.22℃、-13.65℃、-14.42℃、-15.42℃。当电磁场的方向改变后液滴的凝核温度分别为4.71℃、4.52℃、4.32℃、4.21℃、4.15℃、3.96℃,液滴的冻结温度分别为-12.11℃、-12.91℃、-13.12℃、-13.55℃、-14.22℃、-15.62℃。(3)在电磁场的作用下冷表面上结霜的质量减小。