霜層
- 超臨界壓力下空溫式氣化器傳熱特性分析
Hermes假定霜層為一種多孔介質(zhì),并參照結(jié)合質(zhì)能平衡方程構(gòu)建了結(jié)霜數(shù)值模型,分析了不同運(yùn)行參數(shù)對(duì)霜層物性的影響。意大利研究人員 Fossa實(shí)驗(yàn)研究了豎直冷板的自然對(duì)流結(jié)霜發(fā)生,數(shù)據(jù)表明,隨著時(shí)間增加,結(jié)霜嚴(yán)重,隨著濕度的增加,結(jié)霜惡化,但冷表面溫度對(duì)結(jié)霜影響較小。美國(guó)研究學(xué)者Gavelli借助 CFD 特定方法預(yù)測(cè) AAV 作用下霧云的生成、散布和完全消失,在確定達(dá)到流量空氣飽和時(shí)應(yīng)當(dāng)需要什么條件使用了適度計(jì)量方法。澳大利亞研究人員Sun等相關(guān)人員建立了
山東化工 2023年22期2024-01-10
- 非飽和巖體裂隙中冰層生長(zhǎng)試驗(yàn)及單個(gè)裂隙壁面上的結(jié)霜模型研究
顯著的結(jié)霜現(xiàn)象，霜層厚度在7～10 mm；當(dāng)將兩個(gè)試塊拆開(kāi)后，預(yù)制垂直裂隙中有顯著的冰層生長(zhǎng)現(xiàn)象，如圖3 所示。此外，試樣負(fù)溫區(qū)出現(xiàn)4 條新增裂隙，分別為試塊A上的水平裂隙A-1，垂直裂隙A-2及試塊B上的水平裂隙B-1 及B-2，這些新增裂隙中均有薄冰層存在，其中3條水平裂隙可能是試塊內(nèi)水分遷移和冰分凝所導(dǎo)致，垂直裂隙則可能是原位凍脹導(dǎo)致。為了判斷預(yù)制垂直裂隙中液態(tài)水遷移高度及位置，馬氏瓶中添加了紅色熒光染料，由圖3可以看出，裂隙壁面上液態(tài)水遷移的最大高
冰川凍土 2023年4期2023-10-05
- 冷表面溫度對(duì)超疏水翅片結(jié)霜特性與抑霜性能的影響
問(wèn)題[1-3]。霜層的生長(zhǎng)導(dǎo)致熱泵機(jī)組工作狀況惡化、制熱性能衰減，嚴(yán)重影響制熱效率與運(yùn)行穩(wěn)定性[4-6]。翅片表面經(jīng)超疏水改性后可延遲結(jié)霜初始凝結(jié)液滴形成與凍結(jié)以及霜晶傳遞，從而抑制霜層生長(zhǎng)[7-10]，為解決空氣源熱泵結(jié)霜問(wèn)題提供了有效途徑。因而揭示超疏水翅片的結(jié)霜特性與抑霜機(jī)理，已成為抑霜研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。冷表面溫度是影響結(jié)霜過(guò)程的重要因素之一。Cui Jing等[11]通過(guò)建立三維晶格玻爾茲曼模型研究了冷表面溫度對(duì)超疏水表面結(jié)霜過(guò)程的影響，結(jié)果表明，冷
制冷學(xué)報(bào) 2022年6期2022-12-22
- 基于成霜驅(qū)動(dòng)勢(shì)冷板霜層生長(zhǎng)的數(shù)值研究
。文獻(xiàn)[1]根據(jù)霜層生長(zhǎng)初期與樹(shù)枝生長(zhǎng)的相似性,基于有限擴(kuò)散聚集(diffusion-limited aggregation,DLA)模型建立結(jié)霜分形模型,并利用該模型模擬空氣流速、冷表面接觸角對(duì)結(jié)霜的影響,但并未引入表面粗糙度對(duì)結(jié)霜的影響;文獻(xiàn)[2]基于DLA模型,在MATLAB平臺(tái)上建立霜層生長(zhǎng)分形模型,模擬深冷表面霜層初期生長(zhǎng)過(guò)程,但是并未討論霜層導(dǎo)熱系數(shù)隨時(shí)間的變化。隨著計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamics,CF
- 強(qiáng)對(duì)流條件下使用p-VOF 方法的低溫圓管二維結(jié)霜模擬
空氣的作用，所結(jié)霜層較致密，不同于在自然對(duì)流或低速流動(dòng)下所形成的晶枝結(jié)構(gòu)和稀疏霜層[6]。這種預(yù)冷器的結(jié)霜也不同于飛機(jī)結(jié)冰，飛機(jī)結(jié)冰是液態(tài)過(guò)冷水滴撞擊機(jī)翼表面凝固為冰的過(guò)程[7-8]，而預(yù)冷器結(jié)霜是空氣中的水蒸氣在低溫表面直接凝華為霜的過(guò)程。發(fā)展類SABRE 的組合式發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣預(yù)冷器的結(jié)霜機(jī)理和抑霜技術(shù)是必須解決的難題，其中，強(qiáng)對(duì)流條件下低溫表面的結(jié)霜特點(diǎn)和規(guī)律又是其基礎(chǔ)。本文中將大于流速10 m/s 的流動(dòng)稱為強(qiáng)對(duì)流條件，以區(qū)別于目前大多數(shù)低速流動(dòng)條件
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2022年5期2022-11-09
- Heat Exchanger曾敏：微通道換熱器結(jié)霜性能研究介紹
成密度越來(lái)越高的霜層，并逐漸影響熱泵的工作性能。由于微通道換熱器具有緊湊度高、體積小、質(zhì)量輕、制冷劑側(cè)阻力小、堅(jiān)固耐用和換熱能力強(qiáng)等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，尤其是空氣源熱泵產(chǎn)品上應(yīng)用很多，因此對(duì)微通道換熱器的結(jié)霜性能研究，具有較高的價(jià)值和意義，且已經(jīng)有了一定的研究進(jìn)展。比如鄭州大學(xué)研究的“一種新型收腰型百葉窗翅片”，可以強(qiáng)化傳熱、增強(qiáng)霜層均勻性。南京北大工道軟件技術(shù)有限公司研究的“一種后掠型百葉窗翅片”，具有自清潔能力、抑制霜層生長(zhǎng)等特點(diǎn)。還有許多國(guó)內(nèi)外學(xué)
家用電器 2022年8期2022-08-30
- 低溫模型表面水蒸氣/CO2凝華數(shù)值模擬研究★
模型，建立了一維霜層彎曲度函數(shù)關(guān)系式方程?；谄桨鍤饬鹘Y(jié)霜物理模型[9]，可以測(cè)算出霜粗糙度和求解空氣當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)與霜內(nèi)層導(dǎo)熱系數(shù)的組合方程。CUI等[10]提出一種新模型來(lái)預(yù)測(cè)霜的形成和生長(zhǎng)，借助成核理論研究潮濕空氣中流動(dòng)冷平板的霜特性，得到霜結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)的空間和時(shí)間變化規(guī)律。QI等[11]研究氮?dú)饬鲃?dòng)中低溫表面上的痕量水蒸氣結(jié)霜機(jī)制，討論了氮?dú)饷芏葘?duì)霜層性質(zhì)的影響。夏斌等[12]進(jìn)行了快速來(lái)流條件下一維干模態(tài)結(jié)霜模擬分析，掌握單一因素對(duì)結(jié)霜的影響規(guī)律。
山西建筑 2022年17期2022-08-24
- 鋁基波紋表面結(jié)霜特性實(shí)驗(yàn)研究
難以對(duì)翅片表面的霜層進(jìn)行直接觀察和測(cè)量等，目前對(duì)于翅片表面霜凍形成的實(shí)驗(yàn)研究，多采用平板代替平翅片作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。Sheng Wei等[4]對(duì)結(jié)霜初期表面特性對(duì)冷凝液滴生長(zhǎng)的影響進(jìn)行了基礎(chǔ)研究，結(jié)果表明，在相同的表面溫度下，相比于親水、疏水表面，超疏水表面最晚形成冷凝液滴，且冷凝液滴半徑最小，覆蓋率最低，且同種潤(rùn)濕性條件下，冷表面液滴凍結(jié)時(shí)間受環(huán)境控制。V.S.Nascimento等[5]實(shí)驗(yàn)測(cè)量了不同冷表面溫度、空氣溫度、濕度和速度下，平板和平行板上的霜層
制冷學(xué)報(bào) 2022年3期2022-06-09
- 受限流道沿程參數(shù)變化對(duì)豎直圓管表面結(jié)霜特性影響的實(shí)驗(yàn)研究
均勻,穩(wěn)定可控的霜層生長(zhǎng)環(huán)境,目前大多數(shù)研究都是在一個(gè)相對(duì)于結(jié)霜冷表面來(lái)說(shuō)的大開(kāi)放空間進(jìn)行的。這種空間的特點(diǎn)在于氣流通道高度高于霜層厚度的25倍以上。當(dāng)發(fā)生結(jié)霜時(shí),濕空氣參數(shù)隨時(shí)間的變化較小,沿流動(dòng)方向的分布較為均勻。在這種開(kāi)放空間的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,霜層的生長(zhǎng)特性已經(jīng)在不同的冷卻表面,如圓筒表面、翅片、平板面上進(jìn)行了廣泛的探索。比如在平板表面中,自然對(duì)流條件下,低的冷卻表面溫度、高的濕空氣溫度和高的相對(duì)濕度有利于霜的生長(zhǎng)。在低溫和強(qiáng)制對(duì)流條件下,霜的厚度隨著冷
西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年5期2022-05-21
- 溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱的轉(zhuǎn)溫控濕方法研究
環(huán)境試驗(yàn)箱的箱頂霜層； 3） 控制箱頂?shù)臏囟取? 防止結(jié)露現(xiàn)象產(chǎn)生的方法2.1 降低溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)的水蒸氣含量可以通過(guò)低露點(diǎn)氣體置換法、 雙蒸發(fā)器系統(tǒng)兩種方式減少和控制溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)的水蒸氣含量， 以下對(duì)低露點(diǎn)氣體置換法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。低露點(diǎn)氣體置換法的原理是： 在低溫轉(zhuǎn)向高溫的時(shí)候向溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)傳入水蒸氣含量較低的氣體來(lái)有效地控制箱內(nèi)的水蒸氣分壓， 讓空氣中的水蒸氣析出的情況得到控制。向溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)輸入的氣體可以選擇氮?dú)猓?高純的氮?dú)?/div>
電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn) 2022年1期2022-03-09
- 套管結(jié)構(gòu)對(duì)翅片管氣化器結(jié)霜特性的影響
解結(jié)霜機(jī)理，研究霜層的生長(zhǎng)規(guī)律，尋找有效延緩甚至抑制結(jié)霜的方法對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和生活至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)外主要從結(jié)霜機(jī)理、除霜方法等方面進(jìn)行研究。D.L.O′Neal等[2-3]的霜層傳熱傳質(zhì)方程為建立結(jié)霜模型奠定了基礎(chǔ)。R.Yun等[4-5]通過(guò)模擬與實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)熱流量先升高后降低，霜晶最初階段的生長(zhǎng)會(huì)改變換熱表面粗糙度，等效于翅片結(jié)構(gòu)增強(qiáng)換熱，在后期階段，霜晶逐漸累積為霜層，增加傳熱熱阻，影響傳熱效率。Sun Biao等[6]在不考慮低溫液體相變的情況下，對(duì)翅片管制冷學(xué)報(bào) 2022年1期2022-02-16
- 不同庫(kù)溫下冷庫(kù)冷風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其結(jié)霜特性的影響
影響：換熱表面的霜層阻礙翅片間的空氣流通，造成進(jìn)風(fēng)量減小，同時(shí)還增大了冷風(fēng)機(jī)的導(dǎo)熱熱阻，使機(jī)組性能大幅下降[5-7]；在結(jié)霜工況下，進(jìn)風(fēng)量大幅度波動(dòng)，容易引發(fā)風(fēng)機(jī)喘振，縮短風(fēng)機(jī)壽命[8]；為保證設(shè)備的制冷效率，需適時(shí)對(duì)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行除霜，而除霜所消耗能量導(dǎo)致系統(tǒng)整體效率下降[9-12]，同時(shí)，融霜熱將進(jìn)入冷庫(kù)內(nèi)部，造成庫(kù)溫波動(dòng)，影響冷庫(kù)能耗及貯藏產(chǎn)品質(zhì)量[13-14]。為降低結(jié)霜造成的系統(tǒng)性能衰減，學(xué)者們進(jìn)行了諸多方面的研究。王厚華等[15]通過(guò)正交試驗(yàn)與仿真- 淺析空氣源熱泵抑霜方法研究進(jìn)展
發(fā)器表面會(huì)結(jié)霜，霜層的存在會(huì)導(dǎo)致空氣與翅片管之間的流動(dòng)阻力增大，使得空氣流通能力減弱，影響換熱速率；隨著霜的逐漸增厚，換熱器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度會(huì)逐漸下降，導(dǎo)致空氣源熱泵制熱量減小，熱泵制熱性能逐漸降低。王偉等指出，對(duì)于低溫、高濕的地區(qū)冬季使用空氣源熱泵供熱時(shí)，室外蒸發(fā)器表面結(jié)霜迅速且結(jié)霜量多，應(yīng)優(yōu)先考慮抑霜。本文對(duì)空氣源熱泵室外蒸發(fā)器表面抑霜方法的研究進(jìn)展進(jìn)行概述及分析，以期對(duì)空氣源熱泵抑霜的研究提供一定的參考。1 抑霜方法的研究1.1 改變空氣參數(shù)空氣溫中國(guó)設(shè)備工程 2021年21期2021-11-14
- LNG空溫式氣化器結(jié)霜機(jī)理及控制技術(shù)
洋念[5]進(jìn)行了霜層生長(zhǎng)過(guò)程實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)模擬圖像具有分形特征且隨著霜層厚度的增加，分形維數(shù)隨之增大。趙鵬等[6]通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法研究了單根豎直星型翅片管的結(jié)霜特性及傳熱特性，發(fā)現(xiàn)霜層的生長(zhǎng)與空氣溫度、空氣相對(duì)濕度等都有關(guān)系。高華偉等[7]對(duì)LNG空溫式氣化器氣化過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值分析。LNG空溫式氣化器是由多根相同形式的翅片管并列組合，每根翅片管為星型結(jié)構(gòu)，翅片管由8翅片或12翅片組成(本文的翅片管為12翅片)，管材多為低溫鋁合金，氣化器布置以立式為主，其主要結(jié)構(gòu)煤氣與熱力 2021年8期2021-09-08
- 空氣源熱泵蒸發(fā)器結(jié)霜分布實(shí)驗(yàn)研究
面前方觀察并記錄霜層。采用圖像處理方法得到翅片表面的霜層厚度。翅片結(jié)霜量用電子天平稱量。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的原理如圖1所示。圖1 實(shí)驗(yàn)熱泵系統(tǒng)示意圖1.2 設(shè)備精度與誤差蒸發(fā)器通過(guò)低溫冷源保證換熱器入口溫度維持不變，環(huán)境溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣調(diào)整到預(yù)設(shè)狀態(tài)，風(fēng)量測(cè)量系統(tǒng)控制蒸發(fā)器前空氣入口流速，當(dāng)空氣流過(guò)被測(cè)試的蒸發(fā)器后冷凝結(jié)霜，攝像頭記錄翅片表面結(jié)霜形態(tài)。采用T型熱電偶測(cè)量蒸發(fā)器翅片表面溫度，觸點(diǎn)直徑為0.25 mm，測(cè)量誤差為±0.1 ℃;內(nèi)部冷源載冷劑為- 翅片結(jié)構(gòu)對(duì)換熱器結(jié)霜特性影響的實(shí)驗(yàn)研究
開(kāi)展對(duì)換熱器表面霜層生長(zhǎng)特性的研究對(duì)優(yōu)化空氣源熱泵性能具有重要的意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)冷表面霜層生長(zhǎng)特性進(jìn)行了大量的研究工作。R.O.Piucco 等[2]在傳統(tǒng)成核理論的基礎(chǔ)上，建立了非均勻霜晶成核條件的數(shù)學(xué)模型。WU Xiaomin 等[3－4]建立了霜層生長(zhǎng)的相變傳質(zhì)模型，采用Fluent 進(jìn)行模擬，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的有效性，同時(shí)對(duì)結(jié)霜機(jī)理進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)測(cè)試表面的裸銅和疏水層接觸角越大，結(jié)霜的相變過(guò)程所需的吉布斯自由能也越大。D.Kim 等[5]制冷學(xué)報(bào) 2021年3期2021-06-11
- 迎面風(fēng)速對(duì)翅片換熱器結(jié)霜特性的影響
在表面上凝結(jié)形成霜層。霜層的形成與生長(zhǎng)不僅減少了翅片間的氣流流動(dòng)通道和空氣流量，而且增大了翅片與空氣間的傳熱熱阻，導(dǎo)致?lián)Q熱器的換熱性能下降[1]。因此掌握換熱器表面結(jié)霜過(guò)程的規(guī)律，對(duì)于提高系統(tǒng)的換熱性能極為重要。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)結(jié)霜現(xiàn)象的研究主要包括：①通過(guò)建立結(jié)霜數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用數(shù)值模擬方法預(yù)測(cè)霜層的特征參數(shù)如霜層厚度、霜層密度等[2-5]。②通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)分析霜層生長(zhǎng)機(jī)理，探究霜層生長(zhǎng)過(guò)程中的規(guī)律和影響因素[6-9]。由于翅片換熱器的結(jié)霜過(guò)程是一個(gè)非定常且有建筑熱能通風(fēng)空調(diào) 2021年4期2021-05-30
- 水平陣列方微柱表面自然對(duì)流的結(jié)霜特性研究
受到結(jié)霜的影響。霜層的存在對(duì)傳熱面危害極大。因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者一直致力于尋求有效的除霜方法。除霜方法可以分為主動(dòng)除霜和被動(dòng)除霜，傳統(tǒng)的主動(dòng)除霜方法通常需要耗費(fèi)大量的資源，而具有特定紋理表面和界面能量的被動(dòng)除霜方法通常更有效、更經(jīng)濟(jì)[3]。研究表明，超疏水表面具有優(yōu)異的抗凝露抗結(jié)霜性能，因此是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一[4]。超疏水表面的制備方法有：溶膠-凝膠法[5-7]、蝕刻法[8-10]、浸涂法[11]、旋涂法[12-13]、陽(yáng)極氧化法[14-15]、電化學(xué)沉積法制冷學(xué)報(bào) 2021年2期2021-04-17
- 空氣源熱泵超疏水抑霜的機(jī)理分析及性能研究
為“霜核期”、“霜層生長(zhǎng)期”和“霜層完全發(fā)展期”三個(gè)階段.梁彩華、汪峰等[8]對(duì)超疏水翅片表面的抑霜機(jī)理和融霜特性做了大量可視化實(shí)驗(yàn)研究，提出增大疏水表面的接觸角和減小滾動(dòng)角有利于抑霜和化霜過(guò)程.然而，目前超疏水技術(shù)還處在實(shí)驗(yàn)研究階段，需進(jìn)一步探索使之能運(yùn)用于實(shí)際問(wèn)題.此外，是否能提出一種與超疏水技術(shù)相結(jié)合的無(wú)霜方法，或者是否可實(shí)現(xiàn)與廢熱利用相結(jié)合的綜合無(wú)霜技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)外研究較少，仍有很大的研究空間.本文從超疏水抑霜機(jī)理及效果兩個(gè)方面展開(kāi)研究.首先利用化- 疏水表面改性在換熱器抑霜上的仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比
片管表面凍結(jié)形成霜層，導(dǎo)致機(jī)組實(shí)際制熱運(yùn)行的效果并不理想[1]。因此，研究一種抑霜方式的效果，對(duì)空氣源熱泵的實(shí)際運(yùn)行具有重要的作用。近年來(lái)許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者在空氣源熱泵的除霜方法上進(jìn)行了大量的研究和探索[2-4]，并得到了許多工程性的實(shí)驗(yàn)成果。且對(duì)數(shù)值模擬結(jié)霜上也具有許多預(yù)測(cè)性模型，Yang D K[5]通過(guò)將結(jié)霜過(guò)程簡(jiǎn)化為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，分別對(duì)換熱管和翅片進(jìn)行了計(jì)算，其將凝結(jié)的水蒸氣分為增加霜層厚度和密度兩部分；郭憲民、陳軼光[6-8]對(duì)空氣源熱泵進(jìn)行結(jié)霜?jiǎng)討B(tài)性制冷與空調(diào) 2021年6期2021-03-07
- 石墨烯電熱涂層在熱泵機(jī)組抑霜/除霜上的應(yīng)用研究
銅表面，可以延緩霜層生長(zhǎng)，其微槽結(jié)構(gòu)使得翅片表面排水能力更強(qiáng)。張青莉[5]以特氟龍+6wt%納米石墨作為疏水性涂層材料的換熱器翅片，在冬季濕度高、溫度低的惡劣條件下其抑制結(jié)霜能力優(yōu)勢(shì)明顯。Sommers A D等[6]對(duì)比分析了不同表面的結(jié)霜狀況，發(fā)現(xiàn)疏水表面的霜層高度稍高，密度較為稀疏。梁彩華[7]等通過(guò)可視化研究發(fā)現(xiàn)接觸角越大抑霜效果越明顯，超疏水表面的霜層高度較親水性表面減少45%。疏水性涂層翅片的融霜排液能力較普通翅片高，通過(guò)壓縮機(jī)缸體的廢熱來(lái)對(duì)空能源研究與利用 2021年1期2021-03-02
- 微通道換熱器結(jié)霜特性及換熱性能實(shí)驗(yàn)研究
和空氣濕度是影響霜層生長(zhǎng)速率的主要因素，保水性和表面涂層對(duì)結(jié)霜影響較小，降低翅片密度能延遲霜對(duì)翅片通道的堵塞。郭憲民等[20]研究了不同氣流速度對(duì)微通道蒸發(fā)器結(jié)霜的影響，研究表明，隨著氣流速度的提高，蒸發(fā)器表面霜層高度逐漸減小，結(jié)霜量逐漸增大。目前，關(guān)于環(huán)境因素對(duì)微通道換熱器結(jié)霜影響的研究較少，且在僅有的相關(guān)研究中，并未將濕空氣溫度、含濕量及換熱器表面溫度區(qū)分研究。為深入研究微通道換熱器結(jié)霜特性，本文基于相變驅(qū)動(dòng)力分析結(jié)霜機(jī)理，觀察不同環(huán)境因素下冷表面霜層制冷學(xué)報(bào) 2021年1期2021-03-02
- 磁場(chǎng)作用下不同潤(rùn)濕性表面結(jié)霜實(shí)驗(yàn)研究
航天等工程領(lǐng)域，霜層的存在會(huì)增大換熱器能量損耗、降低飛行器的安全性[1-3]。因此充分研究結(jié)霜機(jī)理，探索有效的抑制結(jié)霜方法，可達(dá)到提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和降低能耗的目的。隨著材料科學(xué)的迅速發(fā)展，不少學(xué)者針對(duì)疏水表面展開(kāi)了抑霜研究。孫玉清等[4]發(fā)現(xiàn)疏水表面結(jié)霜溫度比普通表面低3～5℃；吳曉敏等[5]發(fā)現(xiàn)疏水面上的水珠分布得較為稀疏；Jung 等[6]發(fā)現(xiàn)疏水表面上液滴的結(jié)晶延遲時(shí)間更長(zhǎng)；He 等[7]研究發(fā)現(xiàn)疏水表面微納結(jié)構(gòu)可引起特殊振蕩，阻止了凝結(jié)液滴三相線化工學(xué)報(bào) 2020年12期2021-01-29
- 空氣源熱泵機(jī)組除霜問(wèn)題分析
（一）熱力型除霜霜層形成之后，通過(guò)提高蒸發(fā)器表面或者周?chē)諝鉁囟?，融?span id="syggg00" class="hl">霜層。依據(jù)能量來(lái)源的不同方式，分成內(nèi)部能源除霜和外部能源除霜，內(nèi)部能量除霜。除霜能量來(lái)源于壓縮機(jī)，如逆循環(huán)除霜，熱氣旁通除霜，過(guò)冷蓄熱除霜等。逆循環(huán)除霜是較為普遍的一種除霜模式，但它存在以下問(wèn)題：①逆向運(yùn)行過(guò)程蒸發(fā)器與冷凝器相互轉(zhuǎn)換，與正向運(yùn)行工況相差較大，壓縮機(jī)與逆向循環(huán)匹配度較低，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率低；②逆向運(yùn)行導(dǎo)致制冷劑流量降低，增加除霜時(shí)間；③機(jī)組除霜后期，室外側(cè)常出現(xiàn)無(wú)法完成冷凝環(huán)球市場(chǎng) 2021年12期2021-01-16
- 超疏水換熱器抑霜/化霜性能的實(shí)驗(yàn)研究
在結(jié)霜問(wèn)題。由于霜層的生長(zhǎng)，室外翅片管換熱器與空氣間的傳熱熱阻增大，空氣流量減小，導(dǎo)致熱泵機(jī)組的蒸發(fā)溫度和壓力下降，制熱效率降低，嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定與安全[3-4]。因此，研究如何抑制換熱器表面結(jié)霜，保障空氣源熱泵穩(wěn)定高效運(yùn)行，已成為推動(dòng)空氣源熱泵發(fā)展的重要課題。近年來(lái)，隨著表面改性技術(shù)的迅速發(fā)展，許多學(xué)者制備出具有納米結(jié)構(gòu)或微納二級(jí)結(jié)構(gòu)的超疏水表面，并將其用于抑霜研究[5-7]。當(dāng)液滴置于固體表面，兩者間形成的夾角稱為表面接觸角θ。當(dāng)θ 150°，為超- LNG空溫式氣化器除霜判定指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)研究
的空氣通道完全被霜層堵塞，導(dǎo)致氣化器傳熱性能極度惡化，嚴(yán)重影響氣化站的安全運(yùn)行[3-4]。同時(shí)，傳熱性能惡化，出口溫度降低，空溫式氣化器后串聯(lián)的水浴式輔熱器對(duì)天然氣進(jìn)行再熱，增加了能耗。因此確定合理的LNG空溫式氣化器切換運(yùn)行周期——除霜周期，不僅可以保障氣化站的安全運(yùn)行，而且可以提高經(jīng)濟(jì)性[5]。目前，判定LNG空溫式氣化器除霜的方法主要有兩種：經(jīng)驗(yàn)法和定時(shí)法。經(jīng)驗(yàn)法主要依據(jù)氣化器出口溫度判定氣化器除霜。當(dāng)氣化器出口溫度比環(huán)境溫度低一定值時(shí)，氣化器切換運(yùn)煤氣與熱力 2020年11期2020-11-18
- LNG空溫式氣化器傳熱問(wèn)題的研究進(jìn)展
包含了對(duì)翅片管外霜層的出現(xiàn)及生長(zhǎng)特性分析，同時(shí)還有將空溫式翅片管束作為統(tǒng)一整體進(jìn)行傳熱研究。這些研究成果不僅有利于從更深層面揭示空溫式氣化器傳熱問(wèn)題的本質(zhì)，也可進(jìn)一步推動(dòng)氣化器技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，對(duì)于氣化器的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和維護(hù)具有切實(shí)的借鑒意義，為未來(lái)無(wú)人化值守和智能化控制奠定基礎(chǔ)。因此，筆者從空溫式氣化器的傳熱問(wèn)題切入，通過(guò)對(duì)空溫式氣化器當(dāng)前所面臨的問(wèn)題進(jìn)行分析，然后對(duì)上述的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行綜述，評(píng)述當(dāng)前的研究成果以及不足之處，最后對(duì)氣化器的發(fā)展進(jìn)行展天然氣工業(yè) 2020年6期2020-07-02
- 空氣源熱泵系統(tǒng)結(jié)霜及除霜實(shí)驗(yàn)研究
翅片表面特性以及霜層結(jié)構(gòu)等眾多影響因素[1]。更重要的是，結(jié)霜會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器傳熱熱阻增大、空氣流量減少、換熱能力降低等問(wèn)題，因此換熱器表面結(jié)霜到一定程度時(shí)需要轉(zhuǎn)換為除霜模式[2]。目前空氣源熱泵常用的除霜方式有電熱法、逆循環(huán)法等，然而在實(shí)際工程運(yùn)用中，采用這類除霜方式時(shí)往往存在化霜水清除不徹底的情況，當(dāng)機(jī)組重啟制熱模式時(shí)，換熱器表面的滯留水會(huì)使得結(jié)霜狀況更加嚴(yán)重，甚至?xí)?duì)換熱器造成破壞。這不僅大大降低了空氣源熱泵系統(tǒng)工作效率及用戶的熱舒適度，也造成了巨大的能科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2020年12期2020-06-22
- 翅片換熱器表面霜層質(zhì)量生長(zhǎng)特性及平均堵塞率的試驗(yàn)研究
的換熱效果會(huì)隨著霜層質(zhì)量的生長(zhǎng)及堵塞率的上升而逐漸變差，以至于影響整個(gè)系統(tǒng)的制熱性能。因此，研究換熱器表面霜層質(zhì)量生長(zhǎng)特性及翅片堵塞率是優(yōu)化換熱器除霜規(guī)律和確?？諝庠礋岜孟到y(tǒng)穩(wěn)定且高效工作所必須考慮的關(guān)鍵性問(wèn)題。換熱器表面結(jié)霜一方面增加了換熱熱阻和空氣流動(dòng)阻力，降低了熱泵系統(tǒng)的制熱量和可靠性；另一方面，由于與結(jié)霜周期不匹配的周期性停機(jī)除霜也會(huì)進(jìn)一步減小空氣源熱泵系統(tǒng)的工作效率。目前，出于對(duì)翅片換熱器模型的簡(jiǎn)化以便于研究的原因，進(jìn)而國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)冷平板表面霜層流體機(jī)械 2020年4期2020-05-12
- 空溫式氣化器綜述
論上預(yù)測(cè)翅片管外霜層增長(zhǎng)成為大多數(shù)學(xué)者研究的問(wèn)題。本文通過(guò)平板結(jié)霜的計(jì)算來(lái)進(jìn)行翅片管外的結(jié)霜預(yù)測(cè)。在結(jié)霜的過(guò)程中，質(zhì)量一部分用來(lái)增加霜層厚度，一部分用來(lái)增加霜層密度，熱流密度分為顯熱和潛熱，顯熱即是空氣側(cè)和接觸面結(jié)霜側(cè)的溫度差，潛熱分為兩個(gè)部分：一部分是從近壁面空氣側(cè)空氣中的水蒸氣凝華放出的熱量，還有一部分是用來(lái)增加霜層密度的水蒸氣在霜層內(nèi)部釋放出來(lái)的熱量。霜層物性的計(jì)算如下：式中：ρice為冰的密度（kg/m3）；ρa(bǔ)為空氣的密度（kg/m3）；ψ 為霜云南化工 2019年9期2019-11-11
- 自然對(duì)流條件下冷表面結(jié)霜的實(shí)驗(yàn)研究
解結(jié)霜機(jī)理，研究霜層的生長(zhǎng)規(guī)律，有效抑制結(jié)霜的方法對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和生活至關(guān)重要。Y. Hayasi等[1]將結(jié)霜過(guò)程分成初始晶核形成階段、霜層生長(zhǎng)階段和霜層充分生長(zhǎng)階段。吳曉敏等[2]從形核的概念出發(fā)，揭示了增大接觸角可以提高成核勢(shì)壘，使新相更難形成。一些學(xué)者針對(duì)單個(gè)水滴的凍結(jié)過(guò)程進(jìn)行了研究。如M. H. Kim等[3-4]研究了水滴凍結(jié)過(guò)程內(nèi)部溫度的變化，并將水滴凍結(jié)過(guò)程分為4個(gè)階段。Huang Lingyan等[5]研究了自然對(duì)流條件下接觸角對(duì)水滴凍結(jié)過(guò)程制冷學(xué)報(bào) 2019年5期2019-10-24
- 基于電場(chǎng)除霜的新能源汽車(chē)熱泵空調(diào)技術(shù)
果差，表面形成的霜層增加了空氣流動(dòng)的阻力，導(dǎo)致空氣流量的減小，另一方面霜層的存在增大了室外熱交換器導(dǎo)熱熱阻，從而使機(jī)體的性能系數(shù)被大大降低?？諝庠礋岜玫慕Y(jié)霜問(wèn)題成為了制約其發(fā)展的瓶頸。因此，如何有效的延緩空氣源熱泵結(jié)霜以及高效除霜成為了空氣源熱泵發(fā)展的重要問(wèn)題。1 熱泵空調(diào)的工作原理制冷模式：四通閥不通電時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)工作，壓縮機(jī)吸入低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，并將它壓縮為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，隨后進(jìn)入過(guò)濾器，過(guò)濾器濾去制冷劑中水分及各種雜質(zhì)后，制冷劑通過(guò)汽車(chē)實(shí)用技術(shù) 2019年17期2019-09-21
- 翅片換熱器熱泵除霜技術(shù)的應(yīng)用研究
效率下降。同時(shí)，霜層阻礙了空氣的流動(dòng)，換熱器的空氣流量減少，從而加大壓縮機(jī)的負(fù)擔(dān)，加重?zé)岜媚苄阅芎托实南陆担a(chǎn)生嚴(yán)重的損失。因此，為了保證熱泵的正常運(yùn)行，必須進(jìn)行周期性的除霜。但就目前的情況而言，除霜技術(shù)對(duì)熱泵的運(yùn)行產(chǎn)生一定的不利影響，需要進(jìn)行科學(xué)研究和技術(shù)的發(fā)展革新。對(duì)于結(jié)霜除霜問(wèn)題的研究，始于國(guó)外學(xué)者，并作出巨大貢獻(xiàn)。現(xiàn)如今，換熱器的熱泵除霜問(wèn)題在國(guó)內(nèi)依然是重要的研究課題，每年均有大量的文獻(xiàn)公開(kāi)發(fā)表[1]。本文主要介紹了有關(guān)翅片換熱器熱泵除霜技術(shù)在制冷與空調(diào) 2019年3期2019-07-19
- -60 ℃水平圓管表面結(jié)霜特性的實(shí)驗(yàn)研究
器的換熱效果隨著霜層的生長(zhǎng)逐漸變差,間接影響了系統(tǒng)換熱性能[1],因此掌握不同換熱器表面結(jié)霜過(guò)程的規(guī)律,對(duì)于提高系統(tǒng)換熱性能和防止通道堵塞極為重要。圖1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖較早時(shí)期就有學(xué)者對(duì)普冷溫區(qū)冷壁面上的霜層生長(zhǎng)做了實(shí)驗(yàn)研究,郝英立和謝福壽等研究了自然對(duì)流空間下平板上霜層生長(zhǎng)情況[2-3],O’ Neal和吳曉敏等研究了平行板上方空氣強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的板面結(jié)霜情況[4-5],還有些學(xué)者研究了其他形狀如環(huán)狀管表面[6]以及微通道[7]的結(jié)霜特性。隨著技術(shù)的進(jìn)步,結(jié)西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年7期2019-07-11
- 板翅式換熱器熱通道結(jié)霜過(guò)程的數(shù)值模擬
器的換熱效果隨著霜層厚度的生長(zhǎng)逐漸變差,間接影響了系統(tǒng)換熱性能,所以掌握不同換熱器表面結(jié)霜過(guò)程的規(guī)律,對(duì)于提高系統(tǒng)換熱性能和除水特性極為重要。大多數(shù)結(jié)霜研究集中于采用數(shù)值方法預(yù)測(cè)霜層特征參數(shù)如厚度、密度、導(dǎo)熱系數(shù)等,并不斷擴(kuò)充其適用范圍,以及通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法研究了霜層生長(zhǎng)的影響參數(shù)[1-3]。近年來(lái),利用低溫?fù)Q熱器進(jìn)行氣體干燥,火箭升空過(guò)程中表面結(jié)霜等問(wèn)題擴(kuò)展了結(jié)霜特性研究的溫區(qū)范圍[4]。Zendehboudi等利用人工智能技術(shù)分析了711個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),建立了用西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年5期2019-04-29
- 空氣源熱泵結(jié)霜機(jī)理及除霜/抑霜技術(shù)研究進(jìn)展
理的研究主要涉及霜層生長(zhǎng)規(guī)律、霜層物性、霜層內(nèi)傳熱傳質(zhì)3方面[8]。熱泵除霜特性較為復(fù)雜，除霜方法的研究主要集中于：機(jī)組除霜性能[9-10]、除霜能量來(lái)源與分配[11]和除霜對(duì)室內(nèi)的影響[12]等。M. Amer等[13]研究表明熱氣旁通除霜性能優(yōu)于逆循環(huán)，其供熱量和COP分別比逆循環(huán)高5.7%和8.5%。張杰等[12]對(duì)比發(fā)現(xiàn)，熱氣旁通法比逆循環(huán)節(jié)能5%，除霜后室內(nèi)恢復(fù)正常供熱所需時(shí)間比逆循環(huán)縮短25%；蓄能除霜的熱量來(lái)自蓄熱材料，不從室內(nèi)取熱，供熱量較制冷學(xué)報(bào) 2018年5期2018-10-16
- 結(jié)霜機(jī)理及熱泵除霜技術(shù)研究綜述
會(huì)產(chǎn)生結(jié)霜現(xiàn)象。霜層的形成不僅和表面溫度有關(guān)，相對(duì)濕度也是一個(gè)重要因素。在Ameen[1]的研究中表明，當(dāng)室外空氣溫度降低到-7℃至5.5℃，相對(duì)濕度大于60%時(shí)，霜的堆積尤其明顯。隨著霜層堆積越來(lái)越厚，霜層會(huì)充滿翅片和盤(pán)管之間，從而導(dǎo)致能耗增加，COP降低，制冷系統(tǒng)性能下降，有時(shí)甚至導(dǎo)致系統(tǒng)停車(chē)[2-3]。因此，研究結(jié)霜機(jī)理、尋求抑制結(jié)霜方法一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的主要問(wèn)題。霜層堆積會(huì)損害換熱器以及其他系統(tǒng)元件，降低系統(tǒng)性能。一般當(dāng)霜層覆蓋超過(guò)45%的表面節(jié)能技術(shù) 2018年3期2018-07-10
- 不同壓力下豎直深冷表面結(jié)霜現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)研究
華結(jié)霜現(xiàn)象；如果霜層形成在試驗(yàn)件的關(guān)鍵表面，將會(huì)影響試驗(yàn)件的原有性能，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至是整個(gè)試驗(yàn)的失效。目前，對(duì)常壓、普冷條件下的結(jié)霜現(xiàn)象研究較多，霜層表面與濕空氣之間的傳熱、傳質(zhì)機(jī)理已比較明確[1]。Hayashi等人[2]根據(jù)霜層的生長(zhǎng)過(guò)程特點(diǎn)將霜層生長(zhǎng)階段劃為霜晶生長(zhǎng)期、霜層生長(zhǎng)期和霜層充分生長(zhǎng)期3個(gè)階段。吳曉敏等[3-4]、李棟等[5]發(fā)現(xiàn)冷表面上的結(jié)霜過(guò)程經(jīng)歷了水珠生成、長(zhǎng)大、凍結(jié)，初始霜晶生成及其成長(zhǎng)、老化等過(guò)程。但當(dāng)冷表面溫度降低到-航天器環(huán)境工程 2018年3期2018-07-09
- 不同壓力下豎直深冷表面結(jié)霜現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)研究
華結(jié)霜現(xiàn)象；如果霜層形成在試驗(yàn)件的關(guān)鍵表面，將會(huì)影響試驗(yàn)件的原有性能，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至是整個(gè)試驗(yàn)的失效。目前，對(duì)常壓、普冷條件下的結(jié)霜現(xiàn)象研究較多，霜層表面與濕空氣之間的傳熱、傳質(zhì)機(jī)理已比較明確[1]。Hayashi等人[2]根據(jù)霜層的生長(zhǎng)過(guò)程特點(diǎn)將霜層生長(zhǎng)階段劃為霜晶生長(zhǎng)期、霜層生長(zhǎng)期和霜層充分生長(zhǎng)期3個(gè)階段。吳曉敏等[3-4]、李棟等[5]發(fā)現(xiàn)冷表面上的結(jié)霜過(guò)程經(jīng)歷了水珠生成、長(zhǎng)大、凍結(jié)，初始霜晶生成及其成長(zhǎng)、老化等過(guò)程。但當(dāng)冷表面溫度降低到-航天器環(huán)境工程 2018年3期2018-07-09
- 一招脫落冰箱厚冰
，在蒸汽的作用下霜層很快會(huì)化掉，而較厚的霜層等軟化后用除霜鏟很容易去掉。如果霜層太厚，可以選擇多用幾盆熱水一起進(jìn)行，化霜的速度會(huì)快很多。注意：1.使用金屬制的水盆一定要在底部放一塊布，防止溫度太高損壞冰箱箱體。2.在除霜和冰箱表面清潔都完成后，要用抹布將冰箱內(nèi)部擦干。3.清潔完稍微放置20分鐘左右再插電運(yùn)行，這樣可以避免因?yàn)楸鋬?nèi)部有水接觸到電路板而導(dǎo)致觸電，同時(shí)也可以避免內(nèi)部的水在通電后再次結(jié)冰。伴侶 2017年4期2017-04-11
- 冷表面霜晶演化的微觀可視化觀測(cè)
096)對(duì)冷表面霜層生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行了微觀可視化研究,對(duì)結(jié)霜生長(zhǎng)過(guò)程不同時(shí)期的霜晶演化特征進(jìn)行了觀測(cè),同時(shí)從相變動(dòng)力學(xué)的角度對(duì)冷表面霜層初始液滴成核過(guò)程進(jìn)行了理論分析.試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),冷表面霜層生長(zhǎng)階段不同位置霜晶呈現(xiàn)不均勻生長(zhǎng),局部存在霜枝倒伏以及霜晶消融現(xiàn)象,且隨著時(shí)間的推移,冷表面不同位置霜晶逐漸趨于均勻.研究結(jié)果表明,冷表面溫度越低,濕空氣中水蒸氣過(guò)飽和度越大,相變驅(qū)動(dòng)力越大，發(fā)生氣液相變形成活化液核的可能性越大.霜晶體表面溫度以及局部水蒸氣分壓力的聯(lián)合- 結(jié)霜初期超疏水表面凝結(jié)液滴的自跳躍脫落及其對(duì)結(jié)霜過(guò)程的影響
度,同時(shí)引起表面霜層生長(zhǎng)的不均勻性和霜晶結(jié)構(gòu)的差異．與普通表面相比,超疏水表面可有效抑制結(jié)霜,延緩霜層生長(zhǎng)速率．超疏水表面;凝結(jié)液滴;自跳躍;結(jié)霜結(jié)霜現(xiàn)象普遍存在于航空航天、制冷低溫及熱泵空調(diào)等領(lǐng)域．霜層的生長(zhǎng)嚴(yán)重影響相關(guān)設(shè)備的工作效率和運(yùn)行安全．例如,空氣源熱泵冬季結(jié)霜工況下制熱運(yùn)行,室外換熱器表面的霜層生長(zhǎng)增大了換熱器與空氣間的換熱熱阻,減少了空氣流量,導(dǎo)致蒸發(fā)溫度降低、機(jī)組制熱量減小、制熱性能系數(shù)下降等問(wèn)題[1],嚴(yán)重影響熱泵機(jī)組高效穩(wěn)定運(yùn)行．因此,- 星型翅片管換熱器結(jié)霜過(guò)程的數(shù)值模擬
行了研究。得到了霜層厚度和霜層密度等物性參數(shù)的變化規(guī)律，分析了其空氣側(cè)結(jié)霜過(guò)程中的傳熱傳質(zhì)特性，研究了翅片高度和翅片個(gè)數(shù)兩個(gè)參數(shù)對(duì)結(jié)霜過(guò)程的影響。結(jié)果表明，結(jié)霜現(xiàn)象會(huì)造成換熱器換熱性能的惡化,并且翅片個(gè)數(shù)越多、翅片高度越小，傳熱惡化更嚴(yán)重。星型翅片管換熱器 數(shù)值模擬 結(jié)霜過(guò)程 傳質(zhì)傳熱特性1 引 言氣化器是低溫?fù)Q熱器的一種，其主要應(yīng)用在液氮、液氧、LNG等各種低溫介質(zhì)的再氣化過(guò)程中?？諟厥綒饣魇堑蜏?fù)Q熱器的一種常見(jiàn)形式，其主要結(jié)構(gòu)形式為星型翅片管。在氣化低溫工程 2016年5期2016-06-01
- 水平表面結(jié)霜過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究
致的劃分。冷面上霜層生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)始較早[6-8]。Cheng等[9]實(shí)驗(yàn)和理論研究了自然對(duì)流條件下平板表面結(jié)霜過(guò)程，考察了冷面溫度、濕空氣溫度、相對(duì)濕度和速度對(duì)霜層生長(zhǎng)的影響。Lee等[10]研究多種環(huán)境因素對(duì)霜層生長(zhǎng)的影響，并且推導(dǎo)了霜層生長(zhǎng)計(jì)算式。Sahin[11]和Kandula[12]做了類似的工作，但將霜層生長(zhǎng)計(jì)算式拓展到更廣的適用范圍。Hermes等[13-14]、Kandula[15]和 Nascimento 等[16]對(duì)霜層生長(zhǎng)過(guò)程中密化工學(xué)報(bào) 2015年1期2015-04-01
- 基于傳感器的飛機(jī)地面結(jié)霜實(shí)驗(yàn)分析與預(yù)測(cè)*
們對(duì)于結(jié)霜機(jī)理和霜層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究與探索。通過(guò)分析對(duì)于結(jié)霜密度與霜層增長(zhǎng)曲線的研究，發(fā)現(xiàn)霜層的厚度與空氣溫度、冷表面溫度、環(huán)境相對(duì)濕度、水汽的物性、冷表面的材料和粗糙度、空氣主流速等有關(guān)［6，7］。推導(dǎo)出霜層密度的函數(shù)關(guān)系表達(dá)為式中 ρf為霜層密度，Tair為空氣溫度，Ts為冷表面溫度，RH為相對(duì)濕度，Ra為表面粗糙度，θ 為冷表面與空氣流速的迎角，Ωs為空氣中水分子的體積，v 為空氣主流速，t 為結(jié)霜時(shí)間，ts為凍結(jié)時(shí)長(zhǎng)。由此可以推導(dǎo)出結(jié)霜厚度的傳感器與微系統(tǒng) 2015年2期2015-03-26
- 空氣源跨臨界CO2熱泵系統(tǒng)熱氣除霜的實(shí)驗(yàn)研究
采集的蒸發(fā)器表面霜層變化圖像,分析了蒸發(fā)器的動(dòng)態(tài)除霜過(guò)程,直觀觀測(cè)了熱氣除霜的除霜效果,整個(gè)除霜過(guò)程保持了600 s,熱氣除霜的除霜效率為35.6%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出,熱氣除霜方法是用于空氣源跨臨界CO2熱泵系統(tǒng)除霜切實(shí)可行的方法。熱氣除霜;跨臨界CO2系統(tǒng);除霜特性;除霜效率在空調(diào)和熱泵系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,CO2是一種很有前途的替代制冷劑。作為一種天然制冷劑,CO2具有價(jià)格便宜、容易獲取、化學(xué)性能穩(wěn)定和安全性好等優(yōu)勢(shì)[1]。考慮到在氣體冷卻器內(nèi)制冷劑溫度滑西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年3期2015-03-14
- 飛機(jī)機(jī)翼積冰過(guò)程數(shù)值建模仿真
長(zhǎng)進(jìn)行分析。建立霜層內(nèi)部熱量質(zhì)量傳遞和表面熱量平衡方程，形成關(guān)于溫度、濕度以及表面溫度的積冰厚度和積冰增長(zhǎng)模型，并進(jìn)行飛機(jī)地面積冰數(shù)值模擬。飛機(jī)積冰；數(shù)值模擬；增長(zhǎng)模型飛機(jī)積冰是飛機(jī)在積冰氣象條件下飛行時(shí)，大氣中的液態(tài)水在部件表面凍結(jié)并累積成冰的一種物理過(guò)程，是飛行實(shí)踐中廣泛存在的一種現(xiàn)象，也是導(dǎo)致飛行不安全事件的主要隱患。美國(guó)1973—1977年的飛行事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，由飛機(jī)積冰引起的飛行事故占總飛行事故的2.56%，積冰導(dǎo)致的致命事故占總致命事故4%。中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年6期2015-03-06
- 風(fēng)冷冰箱蒸發(fā)器除霜特性及箱溫回升的實(shí)驗(yàn)研究
℃的預(yù)熱階段,霜層堵塞翅片間隙,箱溫基本無(wú)回升;在溫度維持在0 ℃左右的融霜階段,除霜電加熱被布置在蒸發(fā)器下方以及霜層“上疏下密”分布使底部霜層最早開(kāi)始融化,融化結(jié)束時(shí)刻比頂部提前8 min,融霜時(shí)翅片間空氣流通面積逐漸增大,進(jìn)入箱體內(nèi)部的熱空氣量增多,箱溫在9.34 min內(nèi)平緩上升5.7 ℃;在溫度高于0 ℃的排水階段,因蒸發(fā)器右上方冷藏送風(fēng)風(fēng)道存在凸起,熱空氣會(huì)積聚在此處,導(dǎo)致階段結(jié)束時(shí)該部位比左上溫度高17.1 ℃,此時(shí)翅片間空氣流通面積達(dá)到最大西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年11期2014-08-07
- 陳列柜蒸發(fā)器結(jié)霜的研究
、質(zhì)傳遞的模型。霜層是冰—空氣混合形成的，霜層的構(gòu)造，強(qiáng)烈地依賴于霜層的成長(zhǎng)過(guò)程。霜層的成長(zhǎng)過(guò)程可分類為霜柱發(fā)生期、霜層成長(zhǎng)期和霜層成熟期。因?yàn)?span id="syggg00" class="hl">霜層成熟期在工程上已進(jìn)入除霜的工作區(qū)間，所以在此處，作為考慮對(duì)象的僅為前兩個(gè)過(guò)程。在冷表面上，可以認(rèn)為冰結(jié)晶是一維的，并且是在局部地方上生長(zhǎng)的，在冷表面上形成垂直的霜柱群，這些霜柱群就變?yōu)?span id="syggg00" class="hl">霜層構(gòu)成的構(gòu)造骨架。這就是霜柱發(fā)生期。在相同的水蒸汽濃度Δc(水蒸汽質(zhì)量kg/干燥空氣質(zhì)量kg)下，冷卻表面溫度Tw(℃)愈低，家電科技 2014年4期2014-07-09
- 翅片表面特性對(duì)結(jié)霜過(guò)程影響的實(shí)驗(yàn)研究
霜問(wèn)題不可避免，霜層的形成與生長(zhǎng)加大了蒸發(fā)器表面與空氣間的傳熱熱阻及空氣流動(dòng)阻力，導(dǎo)致空氣源熱泵性能下降，不能正常工作［1］.因此，研究翅片表面結(jié)霜機(jī)理、探索有效的抑霜除霜方法一直受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注.目前，關(guān)于結(jié)霜現(xiàn)象的研究主要集中在兩方面:①結(jié)霜機(jī)理的理論和實(shí)驗(yàn)研究，探究翅片表面霜層生長(zhǎng)規(guī)律及其影響因素［2-4］;② 結(jié)霜過(guò)程的物理和數(shù)學(xué)模型，模擬預(yù)測(cè)結(jié)霜過(guò)程及霜層熱工特性的變化規(guī)律［5-7］.但是，以上研究沒(méi)有考慮翅片表面特性對(duì)結(jié)霜過(guò)程的影響.近- 空氣源熱泵結(jié)霜/除霜特性的數(shù)值模擬
。結(jié)果表明，初期霜層對(duì)系統(tǒng)性能影響較??；當(dāng)結(jié)霜工況運(yùn)行70 min時(shí)，系統(tǒng)性能系數(shù)(COP)、制熱量和蒸發(fā)壓力降幅分別為6.9%、10.9%和12.3%；隨著霜層繼續(xù)生長(zhǎng)，系統(tǒng)性能衰減加??；除霜工況下，管壁溫度迅速升高，霜層預(yù)熱后進(jìn)入融霜階段，從蒸發(fā)器入口微元到出口微元，融霜時(shí)間從7 s增加到52 s；進(jìn)入融霜水蒸發(fā)階段后，管壁溫度增速減慢，沿制冷劑流動(dòng)方向融霜水蒸發(fā)時(shí)間逐漸增加；當(dāng)換熱器散熱與得熱達(dá)到平衡時(shí)，管壁溫度維持恒定?？諝庠礋岜?；結(jié)霜特性；除霜特制冷技術(shù) 2014年1期2014-05-08
- 不同表面浸潤(rùn)性對(duì)除霜過(guò)程影響的實(shí)驗(yàn)研究
究對(duì)象，觀察分析霜層的融化、化霜水排除以及蒸干過(guò)程，并著重對(duì)比了兩種常用鋁箔翅片在上述過(guò)程的差異。首次提出“翅片表面蒸干率”的概念，用參數(shù)C表示；研究發(fā)現(xiàn)，普通鋁箔表面初始蒸干率即可達(dá)到90%，而親水鋁箔表面僅50%；但親水鋁箔表面殘留水完全蒸干所用時(shí)間僅需7 min，僅為普通鋁箔表面完全蒸干時(shí)間的25%；兩種鋁箔除霜過(guò)程差異顯著。研究工作同時(shí)考察了殘留水對(duì)相鄰結(jié)除霜過(guò)程的影響。親水鋁箔；普通鋁箔；霜層；融霜；蒸干率0 引言空氣源熱泵室外側(cè)蒸發(fā)器在冬季供暖制冷技術(shù) 2014年1期2014-05-08
- 格子-Boltzmann方法模擬霜結(jié)晶生長(zhǎng)
的可靠性，分析了霜層溫度變化和密度增長(zhǎng)規(guī)律，并直觀模擬出霜結(jié)晶凝聚變化過(guò)程。結(jié)果表明:霜層表面溫度在早期階段迅速增加，但增加率隨著結(jié)霜時(shí)間增加而減小;霜層內(nèi)部溫度隨霜層厚度的增加呈線性增長(zhǎng);霜層平均密度隨結(jié)霜時(shí)間增加呈現(xiàn)出先慢后快的規(guī)律;隨著結(jié)霜過(guò)程的進(jìn)行，由于越往上，霜晶體積分?jǐn)?shù)越小，導(dǎo)致霜層內(nèi)部密度隨霜層厚度的上升而減小。格子-Boltzmann方法 冷壁面 霜結(jié)晶1 引言結(jié)霜現(xiàn)象的研究是涉及制冷、空調(diào)、航空、航天，農(nóng)業(yè)等多領(lǐng)域中具有重要意義的一項(xiàng)基礎(chǔ)低溫工程 2013年4期2013-09-17
- 塑料妙作“除霜?jiǎng)?/a>
現(xiàn)一層白霜。冰箱霜層很薄時(shí)，對(duì)蒸發(fā)器的影響不十分明顯，但霜層逐漸增厚并使整個(gè)蒸發(fā)器被霜包住后，就會(huì)嚴(yán)重影響蒸發(fā)器的傳熱能力，使冰箱內(nèi)的溫度降不下來(lái)。據(jù)測(cè)定，蒸發(fā)器表面結(jié)霜厚度大于10毫米時(shí)，傳熱能力下降30%，在這種情況下，需對(duì)冰箱進(jìn)行除霜。除霜不僅使冷凍室內(nèi)的原有低溫全部消耗掉，有時(shí)遇到霜層厚實(shí)時(shí)，用熱水洗抹又頗費(fèi)時(shí)間，并且非常麻煩。如若用鏟除法，則對(duì)于箱體不利，除完霜后要重新恢復(fù)低溫所需時(shí)間也長(zhǎng)，勢(shì)必大大增加電耗。偶然一次機(jī)會(huì)中，我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)既省時(shí)又省發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生 2012年5期2012-09-22
- 自然對(duì)流深冷結(jié)霜工況下濕空氣流動(dòng)狀態(tài)實(shí)驗(yàn)分析
一般情況下，由于霜層的存在將增大對(duì)冷表面的傳熱熱阻，使傳熱量下降［2］。前人重點(diǎn)對(duì)結(jié)霜過(guò)程作了描述和分析［3－10］，針對(duì)自然對(duì)流深冷豎直平板結(jié)霜工況下濕空氣流動(dòng)狀態(tài)卻研究甚少。但濕空氣流動(dòng)狀態(tài)是影響結(jié)霜現(xiàn)象的主要因素之一，要想抑制結(jié)霜，就要分析清楚濕空氣流動(dòng)狀態(tài)，故研究自然對(duì)流深冷豎直平板結(jié)霜工況下濕空氣流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)抑制結(jié)霜、強(qiáng)化傳熱具有實(shí)際的工程應(yīng)用價(jià)值。本文擬對(duì)霜層厚度變化規(guī)律、濕空氣在豎直平板附近流動(dòng)狀態(tài)及溫度變化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，為研究人員對(duì)深冷自然低溫工程 2012年4期2012-02-26
- 水蒸氣在霜層中擴(kuò)散的分形模型
研究重點(diǎn)之一是對(duì)霜層物理性質(zhì)進(jìn)行研究，包括水蒸氣在霜層中的有效擴(kuò)散。水蒸氣通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入霜層并凝結(jié)為冰晶體，其中一部分用于增加霜層的密度，另一部分用于增加霜層的厚度。關(guān)于水蒸氣在霜層中的擴(kuò)散模型，Brian等[4]將傳統(tǒng)擴(kuò)散理論應(yīng)用于結(jié)霜現(xiàn)象中，但沒(méi)有考慮霜層是一種固體邊界不斷生長(zhǎng)變化的多孔介質(zhì)；Tao等[5]在其模型中引入了1個(gè)參數(shù)來(lái)研究除了孔隙率之外的其他因素對(duì)擴(kuò)散過(guò)程的影響，但這個(gè)模型的計(jì)算結(jié)果不能體現(xiàn)出通道彎曲的影響；Auracher[6]研究了結(jié)霜- 液氮發(fā)動(dòng)機(jī)換熱器的結(jié)霜研究
)翅片效率，由于霜層的增加，導(dǎo)致翅片間距減小，而翅片間距越小換熱器的翅片效率越低。(2)傳熱系數(shù)，由于霜的傳熱系數(shù)很低，因此當(dāng)霜層附著在換熱器管壁上不僅增加了壁厚，而且還減少了管壁的傳熱系數(shù)。(3)空氣壓降，隨著霜層的增厚空氣的流通面積減少，導(dǎo)致空氣流經(jīng)換熱器的阻力增大，因而空氣側(cè)的壓降會(huì)逐步增加，導(dǎo)致傳熱系數(shù)減少。(4)表面粗糙度，由于霜層形成的不規(guī)則性，因此導(dǎo)致壁面的粗糙度增加，而表面粗糙度對(duì)熱交換過(guò)程有很大的影響［2-3］。圖1為翅片管式換熱器結(jié)霜的低溫工程 2010年3期2010-07-30
- 多孔介質(zhì)平板結(jié)霜模型的研究
定水蒸汽在氣流和霜層分界面上是飽和狀態(tài).接下來(lái)將展現(xiàn)一個(gè)新的霜沉積、生長(zhǎng)的數(shù)值模型:①認(rèn)為霜層表面水蒸汽是過(guò)飽和狀態(tài),并得到基本認(rèn)證②霜導(dǎo)熱系數(shù)得以優(yōu)化;③計(jì)算了局部霜層生長(zhǎng)速率的變化.通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較,得出“過(guò)飽和”模型優(yōu)于假定水蒸氣在霜層表面是飽和狀態(tài)的模型.1 多孔介質(zhì)平板結(jié)霜簡(jiǎn)述霜層是個(gè)可滲透的、多孔結(jié)構(gòu),它是由很多冰晶和氣孔組成.由于多孔介質(zhì)包含了低導(dǎo)熱系數(shù)的氣孔,故霜層的導(dǎo)熱系數(shù)很低.因此,霜層對(duì)空氣到蒸發(fā)器表面的傳熱有著非常大的阻礙作用.同- 低溫罩表面結(jié)霜過(guò)程數(shù)值模擬
強(qiáng)度增加。同時(shí)，霜層紅外發(fā)射率與金屬發(fā)射率差異較大會(huì)造成結(jié)霜前后目標(biāo)紅外輻射能量的差別，嚴(yán)重影響對(duì)目標(biāo)物體的紅外輻射強(qiáng)度控制。例如，50℃下拋光且未氧化時(shí)鋁的發(fā)射率為0.02，而輕微氧化后為0.2，嚴(yán)重氧化時(shí)可達(dá)0.45，但發(fā)生結(jié)霜后，-10℃的霜對(duì)波長(zhǎng)為（8～14）μm的紅外線發(fā)射系數(shù)高達(dá)0.98。因此有必要對(duì)目標(biāo)物體低溫罩的結(jié)霜過(guò)程及其影響因素進(jìn)行研究，為采取有效方法控制結(jié)霜提供依據(jù)。目前對(duì)結(jié)霜問(wèn)題的研究很多[2～4]，主要圍繞著霜層內(nèi)傳熱傳質(zhì)的研究。真空與低溫 2010年4期2010-05-24
- 套管結(jié)構(gòu)對(duì)翅片管氣化器結(jié)霜特性的影響