融化的案例
三十八、Fluent融化凝固模型參數(shù)設(shè)置依據(jù)
融化凝固模型概述</strong></p><p> </p><p><strong>1.1 模型原理</strong></p><p><br></p><p>我們?cè)贑hapter37分享了Fluent融化凝固模型案例，前文只是介紹了Fluent中的操作過(guò)程。</p><p><br></p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZy9PS7YGOK13P6cCoOib5JlHsGwpjGvJP9dDgAQdS0MkdsVjgSZayYaLnwsiaWwicFibfEPh0Ud7Rhf2Cw/640?wx_fmt=jpeg" width="100%"> </p><p><br></p><p>不知道大家會(huì)不會(huì)覺(jué)得很奇怪，F(xiàn)luent模擬融化和凝固，那必然涉及到相變，既然有相變，那就應(yīng)該存在多相流（固和液），但是我們卻沒(méi)有打開(kāi)多相流模型？？那如何模擬融化過(guò)程？？</p><p><br></p><p><br></p><p>Fluent通過(guò)多孔介質(zhì)的方式來(lái)間接模擬固體和液體的區(qū)別。當(dāng)孔隙率設(shè)置為0，那就不存在流動(dòng)現(xiàn)象，就相當(dāng)于固態(tài)；而融化區(qū)域需要流動(dòng)則設(shè)置一定的孔隙率，使液體融化流動(dòng)現(xiàn)象較全液態(tài)有所區(qū)別。</p><p><br></p><p><br></p><p>本質(zhì)上，與多孔介質(zhì)模型類(lèi)似，通過(guò)添加動(dòng)量源項(xiàng)的形式，對(duì)流動(dòng)進(jìn)行限制，從而達(dá)到融化和凝固現(xiàn)象的模擬</p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZy9PS7YGOK13P6cCoOib5JlHsC7zJsGK6RC6xgdqzpoNdCsRjcocdHUuu9RcKgKdCXr3wJIWHCCs4Ag/640?
展開(kāi) 為什么烈火阿拉斯加蛋糕內(nèi)的冰淇淋不會(huì)融化？
仿真表明，8 分鐘后冰淇淋仍然沒(méi)有融化，這是因?yàn)閷⒈苛芘c高溫隔離開(kāi)的蛋白糖霜層變厚了。多版烈火阿拉斯加的食譜都要求烤箱溫度設(shè)定為 250°C，烘烤時(shí)間設(shè)定為 4~5 分鐘。COMSOL Multiphysics 仿真證實(shí)了在蛋白糖霜層厚度為 2 cm 的條件下，經(jīng)歷了以上溫度和烘烤時(shí)間的冰淇淋應(yīng)該能夠保持完整無(wú)缺。
使用稍微融化的冰淇淋
現(xiàn)在我們考慮一下將冰淇淋從冷凍箱中取出并放置一段時(shí)間的情況，現(xiàn)實(shí)中一些面點(diǎn)師希望利用這種方式使冰淇淋更容易形成圓頂狀。我們?cè)俅位氐椒抡嬷校瑢⒌鞍滋撬獙拥暮穸仍O(shè)為 2 cm，烤箱溫度設(shè)為 250°C，不過(guò)冰淇淋的初始溫度被改為 -10°C，而不是 -18°C，由此計(jì)算出下方的結(jié)果。
2 分鐘（藍(lán)色）、4 分鐘（綠色）和 8 分鐘（紅色）后，朝向烈火阿拉斯加頂部的溫度。4 分鐘后冰淇淋已經(jīng)開(kāi)始融化了。
不出所料，冰淇淋的溫度越高，達(dá)到融點(diǎn)的速度就越快，因此務(wù)必保持冰淇淋的溫度盡可能地低。在最后一種情況中，大約 3 分鐘后冰淇淋就變得易融化，如果不盡快處理烈火阿拉斯加，等到放到餐桌上時(shí)可能稍微有些融化了。
準(zhǔn)備好開(kāi)動(dòng)了嗎？
簡(jiǎn)而言之，以上仿真表明了如果蛋白糖霜層足夠厚，烘烤時(shí)間適當(dāng)并較短，而且冰淇淋溫度盡可能地低，成品甜點(diǎn)的外部就會(huì)呈現(xiàn)出完美焦糖化的蛋白糖霜，內(nèi)部包裹著美味的冰凍冰淇淋。接下來(lái)，端出這道“表面上”違反熱力學(xué)定律的甜點(diǎn)，給客人留下深刻的印象。
利用 COMSOL Multiphysics，我們可以確定發(fā)揮熱絕緣作用的蛋白糖霜層和海綿蛋糕能夠阻止烤箱內(nèi)強(qiáng)烈的熱量將冰淇淋融化，你可以充滿信心地制作出一道完美的烈火阿拉斯加。祝你有個(gè)好胃口！
展開(kāi) 高溫模擬下冰塊的熱傳遞和融化過(guò)程 ￥19.89
本作業(yè)主要應(yīng)用Umeshmotion子程序模擬高溫下冰塊的熱傳遞和融化過(guò)程。使用ALE自適應(yīng)網(wǎng)格控制，調(diào)用Umeshmotion子程序，來(lái)模擬高溫下冰塊的熱傳遞和融化過(guò)程。得到應(yīng)力、位移等性質(zhì)變化云圖，并且可通過(guò)可視化-動(dòng)畫(huà)-時(shí)間歷程來(lái)動(dòng)態(tài)的查看變化過(guò)程，后續(xù)將附以更加實(shí)際、復(fù)雜的條件，真實(shí)的模擬出冰塊的融化過(guò)程情況，并進(jìn)行分析。還有很多內(nèi)容我還并不了解和理解，期待后續(xù)能夠進(jìn)一步學(xué)習(xí)使用有限元分析軟件，用于項(xiàng)目課題中。
三十七、Fluent冰塊融化模擬
wx_fmt=jpeg" width="644" style=""> </p><p><strong>4.3 融化凝固模型</strong></p><p><br></p><p>下圖為融化凝固模型的界面，相較于蒸發(fā)冷凝模型，非常簡(jiǎn)單，但是理解起來(lái)很有意思。</p><p><br></p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZyicGpcjP876VAVeBy8qbYEXlB3UTJF2LIGJxicvTG90cIKAkcN3zCDCOZpMj5mph3icTzLF1NJYmRPSQ/640?wx_fmt=jpeg" width="850" style=""> </p><p><span style="color: rgb(255, 129, 36);">主要參數(shù)：Mushy Zone Constant糊狀區(qū)常數(shù)Amush</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(255, 129, 36);">糊狀區(qū)常數(shù)Amush表示融化過(guò)程流動(dòng)阻力的大小；該值越高，融化或凝固時(shí)速度梯度越大。較大的值可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)散。對(duì)于大多數(shù)計(jì)算，建議值介于10000和10000000之間。Amush就是動(dòng)量源項(xiàng)的一個(gè)系數(shù)。</span></p><p><br></p><p>關(guān)于融化凝固理論問(wèn)題，內(nèi)容較多，下一章會(huì)詳細(xì)講述。</p><p><br></p><p>如果使用了組分輸運(yùn)模型，那么融化凝固模型的界面如下。
展開(kāi) 
COMSOL：通過(guò)傳熱仿真探究蛋糕內(nèi)的冰淇淋不會(huì)融化的原因
仿真結(jié)果表明，8 分鐘后冰淇淋仍然沒(méi)有融化，這是因?yàn)閷⒈苛芘c高溫隔離開(kāi)的蛋白糖霜層變厚了。很多版本的烈火阿拉斯加食譜都要求烤箱溫度設(shè)定為 250°C，烘烤時(shí)間設(shè)定為 4~5 分鐘。COMSOL Multiphysics 仿真證實(shí)了在蛋白糖霜層厚度為 2cm 的條件下，經(jīng)歷了以上溫度和烘烤時(shí)間的冰淇淋應(yīng)該能夠保持完整。
使用稍微融化的冰淇淋
現(xiàn)在我們考慮將冰淇淋從冷凍箱中取出并放置一段時(shí)間的情況。現(xiàn)實(shí)中，一些面點(diǎn)師希望利用這種方式使冰淇淋更容易形成圓頂狀。我們?cè)俅位氐椒抡嬷校瑢⒌鞍滋撬獙拥暮穸仍O(shè)為 2cm，烤箱溫度設(shè)為 250°C，不過(guò)冰淇淋的初始溫度被改為 -10°C，而不是 -18°C，由此計(jì)算出以下結(jié)果。
加熱 2 分鐘（藍(lán)色）、4 分鐘（綠色）和 8 分鐘（紅色）后，烈火阿拉斯加從底部到頂部的溫度。4 分鐘后冰淇淋已經(jīng)開(kāi)始融化了。
不出所料，冰淇淋的溫度越高，達(dá)到融點(diǎn)的速度就越快，因此務(wù)必保持冰淇淋的溫度盡可能地低。最后一種情況，大約 3 分鐘后冰淇淋就變得易融化，如果不盡快處理烈火阿拉斯加，等到放到餐桌上時(shí)它可能就稍微有些融化了。
準(zhǔn)備好開(kāi)動(dòng)了嗎？
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，以上仿真表明：如果蛋白糖霜層足夠厚，烘烤時(shí)間適當(dāng)?shù)亩蹋冶苛軠囟缺M可能地低，你就能制作出一道外部呈現(xiàn)出完美焦糖化的蛋白糖霜，內(nèi)部包裹著美味的冰凍冰淇淋的成品甜點(diǎn)。而這道表面上違反熱力學(xué)定律的甜點(diǎn)將給客人留下深刻的印象。
借助COMSOL Multiphysics，我們可以確定發(fā)揮熱絕緣作用的蛋白糖霜層和海綿蛋糕能夠阻止烤箱內(nèi)強(qiáng)烈的熱量將冰淇淋融化。現(xiàn)在，你可以充滿信心地制作一道完美的烈火阿拉斯加了，盡情享用美食吧！
展開(kāi) Fluent 凝固融化/多相流 車(chē)用尿素在寒冷環(huán)境下加熱分析 ￥20
尿素液在寒冷環(huán)境中會(huì)凍結(jié)，在汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，用冷卻液對(duì)其進(jìn)行加熱，融化后的尿素液才可以起到作用。下面將用一個(gè)簡(jiǎn)單模型說(shuō)明如何分析尿素液的融化過(guò)程，對(duì)設(shè)計(jì)熱管的排布和計(jì)算融化時(shí)間有指導(dǎo)作用。
下圖中，紅色的為熱管（冷卻液管），灰色為100*100mm的一個(gè)水箱。尿素液冷凍后的液面位置為80mm處。
在環(huán)境溫度為-50℃下，冷卻液管固定溫度50℃，觀察1000s后尿素的融化過(guò)程。
由于使用這個(gè)案例來(lái)熟悉如何設(shè)置多相流和融化凝固模型，所以將問(wèn)題簡(jiǎn)化為一個(gè)2D模型。如下圖的一個(gè)截面作為計(jì)算域。
最終的計(jì)算結(jié)果如下：
圖1. 尿素的體積分?jǐn)?shù)，不管過(guò)多久，尿素的體積分?jǐn)?shù)在80mm下都為1.
圖2. 溫度分布，尿素的融化溫度為262K
圖3， 速度分布，上部的速度分布是空氣的，下部的是融化的尿素的
圖4. 融化過(guò)程，200s, 500s, 1000s 后的流體體積分?jǐn)?shù)。紅色部分為流體
展開(kāi) 【案例分享】umeshmotion冰塊融化仿真 ￥1
【案例分享】umeshmotion冰塊融化仿真
冰塊融化仿真，模擬高溫下，冰塊的熱傳遞和融化過(guò)程。通過(guò)仿真可以得到冰塊的體積不斷減少的過(guò)程。主要用到Abaqus提供的umeshmotion子程序。案例中對(duì)該子程序進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，幫助大家掌握。這一仿真技巧可以拓展應(yīng)用到：磨損、燒蝕、腐蝕等一系列涉及材料外形變化的仿真。
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運(yùn)行cae文件，請(qǐng)務(wù)必安裝abaqus2017和對(duì)應(yīng)的子程序調(diào)用模塊vs and ivf.
CAE文件（Abaqus2017）和子程序for文件如下:
展開(kāi) [案例分析]STARCCM+入門(mén)系列之——融化凝固
1、問(wèn)題描述
本案例演示本教程演示如何在STAR-CCM+ 中設(shè)置融化和凝固分析，其中模擬了水在管道中的凍結(jié)情形。模型如下：
2、軟件設(shè)置
（1）選擇物理模型；使用 K-Epsilon 湍流模型和分離流求解器來(lái)求解瞬態(tài)雷諾平均納維－斯托克斯方程。在激活流體域體積(VOF) 模型后，才可將融化和凝固選項(xiàng)用于歐拉相。物理模型的選擇如下：
（2）定義用于融化-凝固模型的液相；在連續(xù)體continuum中，右鍵單擊Models > EulerianMultiphase > Eulerian Phases 節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)建新相，把新相命名為H2O，在H2O節(jié)點(diǎn)選擇流體和恒密度，融化-凝固模型。
將固相體積分?jǐn)?shù)閾值設(shè)置為高于液相中使流體停止的值。在Eulerian Phases > H2O >Models節(jié)點(diǎn)，流體停止相對(duì)固體分?jǐn)?shù)設(shè)置為0.999，亞松弛因子設(shè)置為0.1。
（3）設(shè)置初始條件；場(chǎng)函數(shù)將初始?jí)毫?chǎng)設(shè)置為線性分布：此分布接近期望的求解。用這種方式設(shè)置初始?jí)毫蓽p少獲得求解所需的時(shí)間。指定入口和出口處的壓力分布以正確定義線性壓力場(chǎng)。創(chuàng)建進(jìn)口壓力，出口壓力場(chǎng)函數(shù)。
（4）設(shè)置邊界條件；流體域的邊界條件設(shè)置類(lèi)型如下：
先設(shè)置入口邊界條件。入口溫度是273.1 K，體積分?jǐn)?shù)是 1.0。在反向流的情況下，則從壓力出口的指定壓力中扣除動(dòng)態(tài)壓力以及因湍流造成的應(yīng)力。因此，將入口壓力分布指定為：1+動(dòng)壓；如入口壓力場(chǎng)函數(shù)中所指定。此設(shè)置的目的是，確保在水流入管道時(shí)靜態(tài)入口壓力實(shí)際始終為1.0 Pa。
出口壓力設(shè)置為環(huán)境壓力，即0 Pa 表壓。不過(guò)，上一節(jié)已為出口壓力定義了一個(gè)場(chǎng)函數(shù)，在此處再次使用。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：如果必須更改整個(gè)域的壓力分布，僅在一個(gè)位置更改出口壓力即可，而不是兩個(gè)位置。
展開(kāi) abaqus 融化模擬（SPH）光滑粒子 ￥6
在abaqus采用SPH方法模擬融化過(guò)程，即無(wú)網(wǎng)格，非CEL融化
定義材料屬性
裝配
分析步：
場(chǎng)輸出：
相互作用：
加重力
邊界條件
網(wǎng)格：
修改inp文件關(guān)鍵字
網(wǎng)傳雪糕融化后再冷凍有毒？
但是最近，網(wǎng)上有人說(shuō)“雪糕在融化之后如果再繼續(xù)冷凍會(huì)產(chǎn)生大量的李斯特菌，食用之后會(huì)導(dǎo)致人體“食物中毒”。
言論一出，不由得把大家嚇了一跳。那么事實(shí)是這樣的嗎？關(guān)于雪糕，有些事情需要各位了解。
雪糕融化之后再冷凍，真會(huì)滋生“李斯特菌”？
雪糕，本身制作原料是水、乳類(lèi)、蛋類(lèi)、糖類(lèi)、油脂等物質(zhì)，另外還會(huì)加入一些像乳化劑、香精等添加劑物質(zhì)，然后經(jīng)過(guò)混合、滅菌、均質(zhì)、冷卻、老化、凍結(jié)等工藝之后制作而成的一種體積膨脹的冷凍飲品。
對(duì)于“雪糕融化之后再冷凍會(huì)產(chǎn)生致病物質(zhì)”的言論，其實(shí)并不靠譜。
首先，雪糕在“融化—冷凍”的過(guò)程中，完全屬于物理性質(zhì)上的變化，根本不會(huì)發(fā)生“化學(xué)”上的變化，所以從本身來(lái)講并不會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)。
其次，雪糕在整體制作工藝中已經(jīng)經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的“滅菌”處理。也就是說(shuō)，只要雪糕有嚴(yán)格的封閉包裝，而且并不在常溫下暴露較長(zhǎng)時(shí)間。所以根本不會(huì)導(dǎo)致“李斯特菌”出現(xiàn)大量繁殖并造成食物中毒的情況。
最后，關(guān)于“李斯特菌”，的確是一種可以在低溫環(huán)境下生長(zhǎng)繁殖的微生物，另外它主要是通過(guò)食物和胃腸道進(jìn)行感染的細(xì)菌。感染李斯特菌之后也的確容易導(dǎo)致出現(xiàn)腦膜炎、心內(nèi)膜炎等疾病。
但是，“李斯特菌”是怕“高溫”的，一般在高于70℃的高溫下就難以存活，；而雪糕包裝在使用之前都會(huì)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格高溫殺菌處理，溫度均已超過(guò)70攝氏度。
所以，針對(duì)于“李斯特菌”這個(gè)問(wèn)題，建議大家購(gòu)買(mǎi)“正規(guī)廠家生產(chǎn)、大型超市售賣(mài)、保存條件靠譜”的產(chǎn)品。雜牌、不靠譜的冰激凌在加工過(guò)程中由于操作不當(dāng)或者殺菌不到位（人為因素），也容易出現(xiàn)被“李斯特菌”污染的情況。
對(duì)于反復(fù)冷凍解凍的雪糕產(chǎn)品，只要正規(guī)存放并沒(méi)有太大問(wèn)題，但是會(huì)影響口感和食品感官性狀，建議還是“少吃為好”。
怎樣預(yù)防生活當(dāng)中的“李斯特菌”？
展開(kāi) 電加熱冰融化過(guò)程仿真 ￥1000
基于COMSOL軟件的電-熱耦合模塊，模擬了結(jié)構(gòu)在電流作用下的冰融化的過(guò)程，模擬結(jié)果如圖所示：
土體內(nèi)冰層融化過(guò)程模擬 ￥500
本案例模擬了一土體在頂部環(huán)境溫度場(chǎng)的影響下，土體內(nèi)冰層逐漸融化且含水率逐漸增加的過(guò)程。模擬結(jié)果如圖1所示。
（1）土體內(nèi)溫度場(chǎng)變化
（2）土體內(nèi)含水率變化
圖1 仿真結(jié)果
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
FLUENT多相流案例之八：基于FLUENT融化模型的晶體CZ法生長(zhǎng)過(guò)程仿真 ￥9
基于FLUENT融化模型的晶體CZ法生長(zhǎng)過(guò)程仿真
如下圖所示，在一個(gè)直筒型的熱系統(tǒng)中，采用石墨電阻加熱，將裝在高純度石英坩堝中的多晶半導(dǎo)體熔化，然后將籽晶插入熔體表面進(jìn)行熔接，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)籽晶，并反轉(zhuǎn)坩堝，將籽晶緩慢向上提升，經(jīng)過(guò)引晶、放大、轉(zhuǎn)肩、等徑生長(zhǎng)、收尾等過(guò)程，由此，單晶半導(dǎo)體就生長(zhǎng)出來(lái)了。該方法被稱(chēng)為CZ法(連續(xù)直拉法）。
Cz法單晶生長(zhǎng)過(guò)程中涉及凝固的流體流動(dòng)問(wèn)題，而Fluent多相流中的凝固模型非常適合用來(lái)模擬連續(xù)鑄造過(guò)程，本算例中將采用自定義函數(shù)設(shè)置固定的提拉速度，模擬固體材料不斷從鑄造區(qū)域被拉出的過(guò)程。熔融狀態(tài)的金屬半導(dǎo)體在坩堝內(nèi)冷卻，坩堝邊界溫度為1400k，入口速度為0.00101m/s，溫度為1300k，出口速度為豎直0.001m/s，同時(shí)具有旋轉(zhuǎn)角速度1rad/s，溫度為500k，金屬自由液面溫度為1400k，由于馬蘭戈尼效應(yīng)，存在表面張力梯度-0.00036n/m-k，固體邊界溫度為500k，同時(shí)存在相對(duì)于內(nèi)部單元的旋轉(zhuǎn)速度1rad/s。具體邊界條件如下圖所示。
仿真計(jì)算結(jié)果如下圖所示
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展開(kāi) 計(jì)算流體力學(xué)--多相流仿真專(zhuān)題
這一次，作為有關(guān)凝固、熔化（融化）仿真的最后一講，打算探討一下包括氣相在內(nèi)的氣液固三相流的問(wèn)題，譬如空氣中的冰融化成水這樣的案例。
固體熔化而變成液體時(shí)，固體的體積率（也就是固相率）轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的體積率（稱(chēng)作液相率）。眾所周知，水凍結(jié)成冰時(shí)，其體積大小會(huì)發(fā)生變化。與此類(lèi)似，絕大多數(shù)的情況下，同一種物質(zhì)的液態(tài)和固態(tài)時(shí)的體積是不一樣的。在流體的模擬解析中，還要考慮這樣的體積變化實(shí)在有點(diǎn)勉為其難。因此，一般在模擬時(shí)，如圖19.1 所示那樣，認(rèn)為液體和固體的體積在相變時(shí)不發(fā)生變化。
圖19.1 固相率和液相率之間的關(guān)系
對(duì)于液體和固體共存的單元，我們僅考慮固相率的值小于流動(dòng)極限固相率的單元，求解這些單元中液體的流動(dòng)，至于其余的單元?jiǎng)t認(rèn)為是靜止的。這樣建立的模型與以前講座里介紹的是一致的。而且，因熔化（融化）生成的液相的流動(dòng)，則用自由表面流仿真法來(lái)加以模擬。在這一講的仿真實(shí)例中，應(yīng)用的就是這個(gè)講座里以前介紹過(guò)的MARS法（即Multi-interface Advection and Reconstruction Solver）
接下來(lái)想介紹這一講的仿真實(shí)例。很快就要到品嘗刨冰的季節(jié)了，大家可能都有這樣的體驗(yàn)，如果邊扇著風(fēng)扇邊吃刨冰，刨冰很快就融化掉了。在此，我們打算把冰放置在室內(nèi)，讓它分別處于無(wú)風(fēng)和有風(fēng)吹拂的情形下，以此來(lái)比較一下，看看兩者的融化方式有何差異。
模擬用的模型展示于圖19.2中。冰的潛熱為333,623（J/kg），流動(dòng)極限固相率設(shè)定為0.7，在300秒期間內(nèi)作非定常模擬。
圖19.2 模擬用的模型示意圖
模擬結(jié)果呈現(xiàn)在圖19.3中。在視頻中表示的是固相率和液相率均為0.5的等值面。從圖中可以清楚地看到，與無(wú)風(fēng)的場(chǎng)合（圖19.3 a）相比，有風(fēng)吹拂的情況下（圖19.3 b），冰塊很快就融化了。
展開(kāi) 冰面為什么滑？這是個(gè)分子動(dòng)力學(xué)問(wèn)題
流傳最廣的應(yīng)該是“壓力融化說(shuō)”——冰在壓力下融化，形成水膜。這個(gè)想法來(lái)自James Thompson在 19世紀(jì)50年代提出了一個(gè)數(shù)學(xué)模型：冰的熔點(diǎn)隨壓強(qiáng)的增大而降低。[1] 也就是說(shuō)，只要有足夠大的壓力，冰就會(huì)變成水。而所謂的“復(fù)冰現(xiàn)象”，就是壓力增大使冰融化，然后在壓力恢復(fù)常值時(shí)重新結(jié)冰的現(xiàn)象。動(dòng)畫(huà)片里，柯南還根據(jù)“復(fù)冰現(xiàn)象”破解過(guò)冰室殺人之謎。
圖片來(lái)源：《名偵探柯南》687集
解釋看似很合理，但往往流傳最廣的不一定就最準(zhǔn)確。比如，一個(gè)體重約68公斤的人站在冰上，只能使冰的熔點(diǎn)降低大約0.0167 ℃。冰場(chǎng)的冰面溫度大約是-3.5 ~ -7 ℃，即使是穿著溜冰鞋，接觸面只有冰刀那么一點(diǎn)點(diǎn)面積，想讓冰在零下3.5攝氏度融化，也需要運(yùn)動(dòng)員體重達(dá)到約200公斤，這體重踩著冰刀去玩花樣滑冰？？？此外，壓力融化并不會(huì)立即發(fā)生，一個(gè)人也不可能簡(jiǎn)單地通過(guò)壓力融化出冰面上的一層水。
韓國(guó)花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員金妍兒。圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)
于是，科學(xué)家又提出了“摩擦生熱融化說(shuō)”。這個(gè)解釋似乎更加直觀，冰刀高速摩擦冰面，產(chǎn)生熱量，使冰面融化。可是細(xì)想就會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，例如很多人一站到冰面上，動(dòng)都沒(méi)動(dòng)就摔倒了，根本還沒(méi)有足夠的摩擦去生熱。
這也不對(duì)，那也不對(duì)，難不成冰面上本來(lái)就有一層水？
恭喜你，答對(duì)了！都會(huì)搶答了哈！
冰表面液態(tài)水層示意圖。圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed. [2]
1987，科學(xué)家用X射線成像證實(shí)了冰面上的確存在一層“準(zhǔn)液體”水。它非常非常薄，在-1 ℃時(shí)其厚度介于1~94 nm之間。[3]
去年，Huib J. Bakker課題組利用Surface sum-frequency generation (SFG) spectroscopy技術(shù)觀測(cè)冰表面的這層“準(zhǔn)液體”。
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