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冷表面温度对动态结霜过程霜层特性影响的实验研究

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工程热物理学报 2010年第4期31卷 663-666页

作者：王伟张富荣赵耀华肖婧郭庆慈北京工业大学建筑工程学院北京100124 北京交通职业技术学院北京100022

本文利用直流风洞型冷表面结霜实验台,对冷表面温度变化条件下,动态结霜过程的霜层特性进行了实验研究。分析了结霜条件为:空气温度10.5℃、相对湿度80%、风速3m/s、冷表面温度-3.5～-19.7℃范围内,结霜过程的结霜速率、除霜频率、霜层... 详细信息

本文利用直流风洞型冷表面结霜实验台,对冷表面温度变化条件下,动态结霜过程的霜层特性进行了实验研究。分析了结霜条件为:空气温度10.5℃、相对湿度80%、风速3m/s、冷表面温度-3.5～-19.7℃范围内,结霜过程的结霜速率、除霜频率、霜层高度、结霜量、霜层密度及霜层导热系数等霜层物性参数的变化规律。

关键词：动态结霜过程霜层物性冷表面温度

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超声波影响初始霜晶生长的微观可视化研究

应用基础与工程科学学报 2012年第1期20卷 28-35页

作者：李栋陈振乾东南大学能源与环境学院江苏南京210096

试验研究了超声波对平板表面结霜初始阶段霜晶生长的影响.对自然对流条件下施加20kHz频率的超声波和未施加超声波两种作用机制下平板表面结霜初始阶段冻结水珠的形态、分布以及水珠冻结后水珠表面霜晶的生长进行了微观可视化研究.对有... 详细信息

试验研究了超声波对平板表面结霜初始阶段霜晶生长的影响.对自然对流条件下施加20kHz频率的超声波和未施加超声波两种作用机制下平板表面结霜初始阶段冻结水珠的形态、分布以及水珠冻结后水珠表面霜晶的生长进行了微观可视化研究.对有无超声波作用的不同冷表面温度下水珠冻结粒径的大小以及水珠分布的疏密进行了对比分析.同时对有无超声波作用下水珠冻结后水珠表面霜晶的生长进行了对比观测.试验结果显示:施加超声波作用后,冻结水珠粒径显著减小,形态相对规整且接近圆形;分布相对规则且明显稀疏;水珠冻结后其表面霜晶几乎不生长.结果表明:超声波对结霜初期冻结水珠的形成以及水珠冻结后水珠表面霜晶的生长具有显著的抑制作用.

关键词：超声波微观可视化冻结水珠冷表面温度

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超声波抑制平板表面结霜的试验研究

化工学报 2009年第9期60卷 2171-2176页

作者：李栋陈振乾东南大学能源与环境学院江苏南京210096

对自然对流条件下施加20kHz频率的超声波和未施加超声波两种作用机制下平板表面的结霜现象进行了微观可视化研究,对比分析了有无超声波作用下不同冷表面温度对霜层厚度的影响。研究显示,冷表面霜层在施加超声波作用后仅有少量生长,霜层... 详细信息

对自然对流条件下施加20kHz频率的超声波和未施加超声波两种作用机制下平板表面的结霜现象进行了微观可视化研究,对比分析了有无超声波作用下不同冷表面温度对霜层厚度的影响。研究显示,冷表面霜层在施加超声波作用后仅有少量生长,霜层分布相对规则,由一簇簇"霜线"组成。结果表明,超声波对平板表面霜层的生长具有显著的抑制作用。

关键词：结霜超声波霜线冷表面温度

疏水性对竖直冷表面上自然对流结霜特性的影响

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制冷学报 2019年第3期40卷 43-51页

作者：赵玲倩刘中良李丽艳李艳霞北京工业大学环境与能源工程学院教育部传热强化与过程节能教育部重点实验室

本文采用控制表面氧化法制备超疏水表面(153. 2°),并对自然对流条件下竖直放置的超疏水表面与裸铜表面进行可视化结霜实验,观察并对比实验初期有液核与无液核生成成霜时疏水性对结霜过程的影响,研究了疏水性对结霜的影响随冷表面温度(-... 详细信息

本文采用控制表面氧化法制备超疏水表面(153. 2°),并对自然对流条件下竖直放置的超疏水表面与裸铜表面进行可视化结霜实验,观察并对比实验初期有液核与无液核生成成霜时疏水性对结霜过程的影响,研究了疏水性对结霜的影响随冷表面温度(-50^-30℃)、空气相对湿度(30%~70%)的变化规律。结果表明,有液核成霜时,超疏水表面具有显著的抑霜效果;无液核成霜时,疏水表面不再具有抑霜效果,反而超疏水表面霜晶生长更为密实;疏水性对无液核成霜过程的影响随空气相对湿度的增大、冷表面温度的降低而减弱;从云物理学与核化理论角度分析了无液核生成时超疏水表面霜晶分布更密的原因,发现实验制备的超疏水表面上凹坑与CuO晶体颗粒为凝华核化提供了有利位置。

关键词：疏水性冷表面温度结霜实验

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冷表面水分子结霜机理的分子动力学模拟研究

价值工程 2023年第22期42卷 111-113页

作者：李一李艳霞刘中良于凤娇王振强北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

蒸发器表面结霜会降低空调、冰箱等制冷设备的运行效率,增加系统的能耗。然而,结霜机理尚不完全清楚。本文利用分子动力学模拟方法建立了竖直冷表面的结霜物理模型,观察了水分子的结霜过程,并初步研究了冷表面温度对水分子结霜过程的影... 详细信息

蒸发器表面结霜会降低空调、冰箱等制冷设备的运行效率,增加系统的能耗。然而,结霜机理尚不完全清楚。本文利用分子动力学模拟方法建立了竖直冷表面的结霜物理模型,观察了水分子的结霜过程,并初步研究了冷表面温度对水分子结霜过程的影响。结果表明:当冷表面温度高于-90℃时,水分子结霜量随着冷表面温度的降低而增加;冷表面温度低于-110℃时,水分子结霜量随着冷表面温度的降低而降低。

关键词：分子动力学模拟结霜机制冷表面温度

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二元稀溶液液滴冻结现象及特性研究

二元稀溶液液滴冻结现象及特性研究

作者：张盛世天津大学

学位级别：硕士

凝露结霜是一种广泛存在的自然现象,带来诸多不利影响。冷表面上微小液滴冻结过程是后续霜晶生长的基础,液滴冻结过程对应于霜晶体的成核期,故而研究微小液滴在冷表面上的冻结行为可为高效除霜抑霜奠定基础。然而目前的研究重点皆为纯... 详细信息

凝露结霜是一种广泛存在的自然现象,带来诸多不利影响。冷表面上微小液滴冻结过程是后续霜晶生长的基础,液滴冻结过程对应于霜晶体的成核期,故而研究微小液滴在冷表面上的冻结行为可为高效除霜抑霜奠定基础。然而目前的研究重点皆为纯水液滴,对于二元稀溶液液滴的研究较少,因此有必要在分析纯水液滴冻结特性的基础上,针对不同添加剂二元稀溶液液滴冻结特性开展研究。本论文将实验与模拟结合,分析不同二元稀溶液液滴冻结现象,形变及温度分布,并研究表面接触角,冷表面温度,过冷度及溶液浓度对液滴冻结特性的影响,主要工作如下:首先,本文搭建了冷表面液滴冻结过程变化规律及温度分布规律制冷显微试验观测实验台,采用CCD高速相机对不同接触角冷表面上不同添加剂二元稀溶液液滴冻结动态演化全过程进行可视化实验研究及对比实验观测,分析相同工况条件下不同液滴相变过程中的形变规律,并采用红外相机同步记录液滴冻结过程中的温度分布情况。结果表明:纯水液滴冻结完成后顶部出现明显的桃状尖顶;尿素溶液液滴冻结过程中无明显形变发生;而乙醇溶液液滴冻结过程中形变规律却比较特殊,冷表面接触角及溶液浓度均对乙醇溶液液滴冻结过程中形变规律拥有较大的影响,接触角越大,溶液浓度越低,形变越明显,对多种影响因素综合分析后发现仅当较低浓度乙醇液滴被置于较大接触角疏水冷表面时才会发生明显的形变现象。整个液滴冻结过程中,液滴边缘温度始终高于液滴内部温度,且液滴边缘温度在273 K以下时趋于均匀。其次,利用数值模拟的方式分析不同表面接触角,冷表面温度,过冷度及溶液浓度对溶液液滴冻结特性的影响。结果表明:表面接触角越大,冷表面温度越高,过冷度越小,溶液浓度越高,完全冻结时间越长,越利于抑霜除霜。且冷表面温度越高,表面接触角越大,尿素溶液浓度对液滴完全冻结时间的影响越大;但是在过冷度一定的条件下,尿素溶液浓度对液滴完全冻结时间的影响很小,甚至可以忽略。

关键词：冷表面液滴表面接触角冷表面温度溶液浓度完全冻结时间