液体冷媒融霜系统回液时间的实验研究

对液体冷媒融霜系统的回液时间进行实验研究。在保温体温度-15℃工况下分别对回液时间7s、27s、25s、30s、40s、50s进行实验,记录并分析被融霜蒸发器融霜前和回液时间内压缩机吸气口的温度和压力变化,相机拍摄制冷压缩机吸气口和机身的结霜状况。实验表明:回液时间7s时,压缩机吸气过潮,回液时间在27s左右可以避免压缩机吸气过潮,确保系统安全正常的运行,大于27s被融霜蒸发器恢复制冷时间过长将影响库房温度的稳定并降低制冷系统的效率。     

在冻结过程中进行液体冷媒融霜的实验研究

对液体冷媒融霜系统进行了理论分析,在保温体内对-23℃的工况下进行了水的冻结试验,分别测得液体冷媒融霜和电热融霜时水的冻结速率以及在同样加湿量但不融霜时冻结水冻结过程的空白试验。试验表明:液体冷媒融霜时水的冻结速率高于电热融霜,并且液体冷媒融霜时冻结水的冻结曲线波动不大。     

制冷系统连续融霜过程中制冷温度变化规律的研究

连续融霜是一种在除霜过程中制冷不间断、库温上升小、无需附加能耗的除霜方式。为探究在不同工况下除霜时,连续融霜系统制冷剂进出口温度、库温波动及融霜时间的变化规律,在库温-18、-12℃两种工况下,对冷风机制冷剂进出口温度、库温、融霜时间及融霜能耗进行测量分析。结果表明:库温-18℃,制冷风机微压差计示数在17 Pa时比在60 Pa融霜时的库温波动值和融霜时间分别减少0.8℃、200 s,融霜能耗降低9.03%;库温-12℃,制冷风机微压差计示数在17 Pa比在40 Pa融霜时的库温波动和融霜时间分别减少2℃、284 s,融霜能耗降低53.3%。因此,融霜时制冷风机霜层厚度对库温、融霜时间及融霜能耗有一定影响。     

超疏水表面液滴的振动特性及其与液滴体积的关系

超疏水表面液滴的振动特性与接触线的移动、液滴体积、基底振幅等因素密切相关.本文在基底振幅较小且恒定的条件下,研究了超疏水表面液滴的共振振幅、模式区间、共振频率等振动特性及其与液滴体积(20—500μL)的关系.此外,将基于一般性疏水表面建立的Noblin共振频率计算模型应用于超疏水表面,并提出虚驻点的概念,借此对模...     

电加热融霜在冷风机融霜过程的优化

冷风机在低温工作环境下运行时的结霜是不可避免的问题。文中进行了电加热融霜实验,分析电加热元件的排布,合理选择电加热器的功率,使冷风机在经济运行成本的情况下,获得最优的制冷效果。     

弹跳液滴与超疏水表面的换热特性研究

了解弹跳液滴在固体表面的动力学和传热特性对于促进自清洁、防冰和热管理等领域的发展是至关重要的。本文通过数值模拟的手段研究了冷液滴撞击热超疏水表面的过程。本文中提出了一种混合相场格子玻尔兹曼模型来描述液滴动力学和液固传热过程,并通过单个液滴在固体表面的铺展过程和定量冷却效率验证了所提出模型的正确性。随后对单个液滴碰撞超疏水表面的动力学行为和换热过程进行了模拟,结果表明热流密度不仅与液固接触面积有关,还与液滴与基体之间的温差有关。此外增大液滴的韦伯数对换热过程有促进作用,而增大液滴的雷诺数反而会抑制换热。     

电场作用下纳米流体液滴在超疏水热表面蒸发特性的研究

本文研究了平行电场中超疏水热表面上氧化石墨烯纳米流体液滴的蒸发特性.利用可视化技术捕捉了液滴接触角、接触直径及瞬态相界面的变化.实验发现平行电场能够将液滴沿电势梯度方向拉伸成椭球状,并可以调控蒸发过程中液滴接触直径的变化过程及大小.当液滴接触直径收缩比减小至某一临界值后,将出现一种新的蒸发模式:接触角与接触直径均保持不...     

强制对流下深冷水平平板结霜行为模拟研究

基于耦合霜层孔隙率修正的格子Boltzmann方法和扩散抑制凝聚方法,建立了强制对流下深冷表面结霜模型,验证了该模型的可靠性,研究了冷表面温度、空气温度、空气相对湿度及空气流速对深冷表面霜层生长的影响。结果表明：空气流速对深冷表面的霜层形貌影响最大;空气相对湿度和空气速度对强制对流下深冷平板上霜层生长的影响较大;在结霜45 min的情况下,空气相对湿度每提高20%,霜层厚度平均提高11.89%,霜层密度平均增加17.76%;空气速度每提高1 m/s,霜层厚度平均降低8.95%,而霜层密度平均增加14.38%。     

翅片管换热器结霜时霜密度和厚度的变化

本文根据理想气体状态方程和Clapeyron-Clausius方程推导出了计算用于霜密度变化的结霜量变化率的公式。计算时同时考虑了结霜的密度和厚度随时间的变化,得到了不同工况下用于霜密度变化的结霜量变化率、用于霜厚度变化的结霜量变化率随时间的变化规律以及霜的密度和厚度随时间的变化,为采取有效的除霜控制方法提供了依据。     

冷表面温度对动态结霜过程霜层特性影响的实验研究

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。     

表面接触角对初始霜晶生长影响的实验研究

本文通过化学刻蚀和表面氟化相结合的方法在铜片基体上制作了一系列具有不同接触角的疏水表面,水与疏水表面的接触角最高可达155.2°.显微观察了不同接触角冷表面上水珠的形成、冻结以及初始霜晶的生长,并与普通紫铜表面进行了对比.结果表明,普通紫铜表面上形成的水珠大且排列致密,而疏水表面上形成的水珠小且稀疏,呈球形,冻结时间晚...     

电场下液滴合并自弹跳行为的分子动力学研究

在工程上通常利用滴状冷凝提高冷凝换热效率、进而强化传热.而当冷凝液滴发生合并自弹跳时,冷凝换热系数是传统滴状冷凝的1.3至1.5倍,因此液滴合并自弹跳现象对冷凝传热强化的贡献是非常大的.一些宏观实验和理论研究表明,加入外电场能进一步促进冷凝液滴合并自弹跳的频率和高度,但在纳米尺度下是否仍遵守这一规律还未可知,因此本文使...     

超疏水-疏水组合表面蒸汽冷凝的实验研究

液滴的快速脱落和移除对蒸汽滴状冷凝传热具有重要的影响,超疏水表面由丁二具有接触角大,接触角滞后小的优点而用于驱动冷凝液滴的自发运动,但是,常压蒸汽在超疏水表面冷凝时,液滴的润湿形态还没有定论。本文设计了超疏水疏水条纹间隔排列的超疏水一疏水组合表面,研究了常压蒸汽在组合表面上的冷凝过程,观测了液滴的运动特性,测量了超疏水一疏水组合表面上常压蒸汽冷凝传热性能。实验结果显示疏水区液滴在表面张力差的作用下从疏水区向超疏水区自发迁移,说明超疏水区液滴处于Wenzel润湿形态,超疏水一疏水组合表面蒸汽冷凝传热性能比完全超疏水和完全疏水表面传热性能的面积加权平均值大。说明液滴的自发迁移运动强化了疏水区的传热性能。     

小型冷库液体冷媒融霜系统的研究

研究了液体冷媒融霜系统应用于小型冷库制冷系统的性能;介绍了液体冷媒融霜原理和控制操作过程、液体冷媒融霜实验的装置和方法;对实验结果进行了分析;重点通过库温变化、蒸发器进出口温度压力变化、过冷度对系统的影响、系统COP几个方面,研究了液体冷媒融霜应用于小型冷库制冷系统的性能。     

疏水性润湿梯度表面液滴脱离过程的实验研究

基于标准MEMS工艺设计并加工了一种具有微结构的疏水润湿梯度表面,通过光学可视化测试系统,采用高速图像采集装置和标准振动台研究了液滴与润湿梯度表面脱离过程中,形态、接触角、受力等参数的变化规律。结果表明:液滴在与疏水润湿梯度表面脱离过程中,将出现拉伸现象,处于相对疏水侧的边缘脱离速度要快于处于相对亲水侧。脱离过程中液滴高度、宽度和接触角变化可明显分为两个区域,两区域内液滴高度、宽度和左右两侧接触角变化呈现出显著不同。通过液滴与微结构顶部间受力分析发现,润湿梯度造成的液滴受力不均是导致液滴边缘脱离速度出现不对称的原因。     

冷面结霜微细观特性的实验研究

本文在不同工况下,对竖直和水平放置的裸铝面及疏水面结霜微细观过程进行了实验研究.对冷面上过冷水珠的存续时间、冻结粒径及其影响因素进行了讨论,并将裸铝面和疏水面结霜特性进行了对比,探讨了表面湿润性(如接触角等)及冷面方位(水平和竖直)等对结霜过程的影响.     

电场下液滴撞击过冷超疏水表面行为研究

本文通过观察液滴在电场作用下撞击不同温度的超疏水表面时的凝固相变行为以及运动特性。实验发现,当壁面温度一定时,随着电场强度的增加,液滴撞击表面的最大铺展系数无明显变化,同时液滴回缩拉伸出现了三种分裂模式,当电场强度较低时,出现珠状分裂;随着电场强度的增加,出现过度状态,进而出现丝网分裂;当电场强度足够大时,整个液滴直接反弹。当电场强度一定时,随着壁面温度的降低,液滴撞击表面的最大铺展系数无明显变化,撞击后液滴拉升高度变化不大,但反弹高度随壁面温度的降低而降低。     

低温环境下水平铜表面液滴冻结的实验研究

本文实验研究了低温受迫对流条件下空气参数对水平冷表面上液滴冻结的影响。冷表面温度分别为-15.5℃和-19.5℃,空气温度变化范围为-6～8.5℃,相对湿度变化范围为50%～80%,空气流速变化范围为1.0～9.0 m/s。结果表明,冷表面上液滴冻结的时间随冷面温度的升高而增加,随空气相对湿度的升高而减小。另外,空气温度和流速对冷表面液滴冻结也有较大的影响,随着空气温度和流速的增加,液滴冻结时间先减小后增大。