Холодильные установки

Примерзаемость льда к подложке связана, в частности, со скоростью деформации и температурами намораживания и отрывания льда и зависит от поверхностного натяжения квазижидкого слоя на границе лед — подложка (при умеренно низких температурах) и площади контактов отдельных кристаллов и прослоек между ними. Например, в опытах Савельева с сотрудниками при скорости деформации 2 мм/мин сила примерзания льда к плексигласу при —10° С, площади сечения отдельных кристаллов 0,17 см2, в случае температуры намораживания —5° С составляла при отрыве 0,063 МПа. Сила же примерзания кристаллов с 0,03 см2 для намораживания при —20° С равнялась 0,017 МПа.
Плоскостная адгезия уменьшается с понижением температуры намораживания и увеличивается с понижением температуры отрыва. Объемная адгезия к шероховатой пористой подложке связана с прониканием кристаллов льда в поры подложки. Объемная адгезия больше, чем плоскостная, в основном по причинам большей активности и развитой поверхности контактов. Объемная адгезия обычно лимитируется прочностью приконтактного слоя (20—30 мм) льда особой структуры. Измеряемые силы примерзания обычно увеличиваются в некоторых пределах при снижении температуры и уменьшаются при снижении скорости Деформации.
Примерзаемость (когезий) зародышей ледяных кристаллов к полностью смачиваемой ледяной поверхности охлаждения соответствует прочности льда. При замерзании воды даже на гидрофобной подложке с неполярной атомно-молекулярной структурой отталкивающая сила поверхностного натяжения воды исчезает, и всегда устанавливается некоторая связь льда с подложкой, что указывает йа отсутствие полностью льдофобных тел.
Сила примерзания льда, например к гидрофильному стеклу, определенная при отрыве нормально к поверхности, по Кобеко и Марею, при —3°С составляет 1,9 МПа, то же для гидрофобной стали — 2 МПа, для гидрофобного полистирола — 0,22 МПа. По другим данным, примерзаемость льда к стали при —14—20° С составляет только 0,1—0,5 МПа.
В случае смачивания полистирола водой с поверхностно-активной добавкой примерзаемость к нему льда остается малой. Необходимо также заметить, что при многократном намораживании и отделении льда, в частности для такого гидрофобного полимера, как полиэтилгидросилоксан, примерзаемость возрастает до предела прочности льда.
Практически примерзаемость льда, кроме температуры, сильно зависит от характера и скорости деформации, материала, шероховатости и чистоты подложки (в том числе на молекулярном уровне). Только путем использования периодически заменяемого непрочного покрытия, применения незамерзающей смазки или смазки, плавящей лед, можно предотвратить примерзание льда к холодной поверхности.
Дополнительные практические сведения о физико-механических свойствах льда, в частности связанных с его «разрабатываемостью», например с «распиливаемостью», приводятся далее при описании льдоразделочных машин.