冰浆的应用在节能方面存在巨大的潜力，减少了对环境有破坏作用的制冷剂的使用量，而且提高了供冷系统的性能。在能源短缺和环境保护要求日益迫切的当今，发展以冰浆为载冷剂的空调系统和冷却系统有着重要的意义和广阔的应用前景。冰浆的制取的方法有许多，其中过冷水法制冰技术因具有结构简单、换热效率高、冰晶制作效率高等特点，成为目前最受关注的动态制冰方式之一。然而，过冷水法制冰的主要缺陷在于过冷却器内结冰存在随机性，冰堵的发生过于频繁，导致系统制冰的断断续续，降低了系统的效率。论文总结分析了当前国内外有关过冷水动态制冰的研究成果，在分析引起冰堵的各种原因基础之上，首次在过冷水动态制冰中引入纳米氟碳涂层材料，并对纳米氟碳涂层性能对过冷却器壁面的影响进行了研究，表明纳米氟碳涂层材料显著改善了水在壁面上的润湿性，有效延迟了水冻结的时间。分别采用纳米氟碳涂层和扰动装置对过冷却器进行了改进，并在理论分析的基础上进行了一系列的过冷水动态制冰实验研究。涂到固体壁面的氟碳膜的平均厚度仅有9.7纳米，这层极薄的膜使得固体表面呈超疏水性，水在纳米氟碳氟碳涂层表面的接触角可高达163.01°。研究表明具有超疏水性的纳米氟碳涂层表面不但能有效抑制结冰也具有防结垢特性。通过对过冷水动态制冰的实验研究发现，采用纳米氟碳涂层过冷却器制冰时，可在过冷却器出口得到较大的过冷度，过冷状态持续时间较长，推迟了过冷却器冰堵发生的时间，冰浆的制取量增加，系统的制冰效率得到提高。在过冷却器内部增加扰动装置进行制冰时，虽然换热系数可得到提高，但却增加了更利用过冷水结晶的条件，使过冷却器发生冰堵的频率更高。本文还基于最小熵增原理和最小耗散原理，对过冷却器的换热性能进行了综合评价。经分析可知，与无涂层过冷却器相比，纳米氟碳涂层优化了过冷却器的换热状态，冷却器的性能提高，相应地也提高了整个制冰系统的效率，达到了节能的目的。