选择具有较低最低不结冰温度 的结冰基体对于提高过冷水动态制冷系统的制冰率和能量效率以及防止热泵蒸发器结霜具有重要意义。本文从异质形核理论和估算两相间界面能的Ｇｏｏｄ－Ｇｉｒｉｆａｌｃｏ极性理论出发，研究了具有较低θＰＬＵ的结冰基体的性质，提出了选择方法。选择了几种具有较低θＰＬＵ的结冰基体，测量了其θＰＬＵ值，所选择结在体的θＰＬＵ值比通常使用的不锈钢表面低３℃以上。

水蒸气在冷壁面上的结霜是制冷、低温领域普遍存在的问题.过饱和的水蒸气有两种相变途径,一种是气液固相变;一种是直接气固相变.气液固相变经历气液相变和液固相变两个阶段,实验研究表明其发生具有随机性.在前人实验研究的基础上,从理论上给出了液珠半径随时间的增长规律,并进一步得到了冷壁面自然对流情况下结霜发生概率随时间的变化关系式.

结霜是影响制冷设备和航天器工作的不利因素之一,因而受到国内外学者的广泛关注.目前学者认为结霜的相变过程有两类不同途径,即直接气固凝化或先凝结再冻结,但是没有对它们的发生条件、结霜形态等进行研究.通过显微摄像的方法对冷壁面上结霜的相变过程进行了实验研究,观察到气液固和气固两类结霜过程和它们不同的结霜形态,并研究了冷壁面温度和水蒸汽分压力对这两类结霜过程的影响.