Este artículo utiliza el modelo de solidificación/fusión del software FLUENT para simular el efecto del ángulo de contacto y la fracción de masa en el proceso de congelación de agua pura y solución de cloruro de sodio en una superficie fría. Se seleccionó una placa de cobre como superficie hidrofílica y una superficie de nanomembrana como superficie hidrofóbica para estudiar experimentalmente el proceso de congelación de gotas bajo diferentes características superficiales. Los resultados muestran que las características de congelación de las gotas en la superficie fría están relacionadas con el ángulo de contacto y la fracción de masa. Cuando la fracción de masa de la solución es constante, cuanto menor es el ángulo de contacto, más rápida es la velocidad de congelación de la gota y más corto el tiempo de congelación completa; en el inicio del proceso de congelación, cuanto menor es el ángulo de contacto, más baja es la temperatura en la base de la gota; cuando el momento de congelación es el mismo y la altura de la gota es idéntica, la temperatura en la superficie de la gota y la fracción de fase líquida son más bajas que en el interior de la gota; con ángulo de contacto igual, la fracción de masa de la solución es inversamente proporcional a la temperatura inicial de congelación de la gota y proporcional al tiempo de congelación completa. La comparación entre los resultados experimentales y la simulación muestra que para gotas de cloruro de sodio con diferentes fracciones de masa, la tendencia del tiempo de congelación a ángulos de contacto de 60° y 100° es la misma, pero los valores experimentales son mayores que los simulados.

gota;congelación;ángulo de contacto;fracción de masa