باستخدام نموذج التجميد/الانصهار في برنامج FLUENT، تم محاكاة تأثير زاوية التماس ونسبة الكتلة على عملية تجمد الماء النقي ومحلول كلوريد الصوديوم على سطح بارد. تم اختيار قطعة نحاسية كسطح محب للماء، وسطح غشاء نانوي كسطح كاره للماء، لإجراء دراسة تجريبية على عملية تجمد القطرات تحت خصائص سطحية مختلفة. أظهرت النتائج أن خصائص تجمد القطرات على السطح البارد مرتبطة بزوايا التماس ونسبة الكتلة. عندما تكون نسبة الكتلة للمحلول ثابتة، كلما صغر زاوية التماس، زادت سرعة تجمد القطرة، وكان وقت التجميد الكامل أقصر؛ في بداية عملية التجميد، كلما صغرت زاوية التماس، كان درجة حرارة قاعدة القطرة أقل؛ عند نفس لحظة التجميد وارتفاع القطرات متساوٍ، كانت درجة الحرارة على سطح القطرة ونسبة الطور السائل أقل من داخل القطرة؛ عند تساوي زاوية التماس، تكون نسبة الكتلة للمحلول عكسية مع درجة حرارة بداية التجميد ومتناسقة مع وقت التجميد الكامل. بالمقارنة بين التجارب والمحاكاة، وجد أن اتجاه تغير وقت التجميد لقطرات كلوريد الصوديوم بنسب كتلة مختلفة عند زاويتَي تلامس 60° و100° متشابه، لكن القيم التجريبية كانت أكبر من القيم المحاكاة.

قطرة;تجميد;زاوية التماس;نسبة الكتلة