合成热射流除霜除冰实验

实验研究了水滴在冷表面结冰结霜,以及合成热射流除霜除冰过程.实验中采用-30.0℃的半导体制冷片作为制冷源,将水滴滴在半导体制冷片的标定位置,在水滴完全结冰结霜且形态不再改变后,合成热射流激励器工作.利用电子显微镜观测并记录合成热射流除霜除冰的整个过程.结果显示:合成热射流能够完全除去结霜冰滴表面的霜,并且能将凝固水滴完全融化为透明的水滴.并且与合成双射流除霜效果相比,合成热射流的除霜速度极大增加,并且完全除霜后,冰滴的高度比合成双射流除霜减少20%.      

冷面结霜初始形态的理论分析

从形核的概念出发,分析了水蒸气在冷面上的结霜并非单纯凝华的原因,对结霜前的微细观结露现象给予了理论解释:水蒸气在零度以下冷面上凝结生成液核的活化率远远大于凝华生成霜核的活化率,所以冷面上最先出现的是水珠。揭示了疏水面抑制结霜的原因,即增大接触角可以提高成核势垒,使新相变得难形成,从而降低新相的活化率。     

利用热镜膜提高白炽灯光效的理论研究

本文建立了分析、设计热镜型节能白炽灯的理论模型,并对热镜膜的选择与性能、灯丝的性能、几何反射因子、灯丝温度、灯丝绕制、泡内充不同气休等因素对光效的影响进行了计算和讨论。所得结果对热镜节能白炽灯的设计具有指导意义。     

深冷壁面霜层生长的数值模型

文中对深冷壁面结霜过程进行了理论研究。综合考虑对流传热、相变潜热和辐射传热的影响,通过质量平衡、能量平衡,采用准稳态的方法建立了深冷表面的结霜过程数学模型及计算求解方法,研究了霜层生长规律、霜层物性和结霜过程传热量等随时间的变化规律。提供了一种能够进行深冷工况霜层生长规律和霜层物性预测的计算方法。     

低温圆截面直肋结霜工况下的传热研究

通过对低温圆截面直肋在自然对流下的结霜研究,得出肋片在低温下的结霜特点和传热特性。空气相对湿度对结霜起主导作用,同一空气相对湿度下,霜层主要参数都在相仿的数值范围内变化。肋基温度对霜层生长的影响较小,但仍存在一种随着肋基温度的降低,结霜厚度随之增加的微弱趋势。随着空气相对湿度的增加,霜层厚度增大,但通过霜层的热通量和传热比反而增大,霜层物性对霜层的传热起决定性影响。     

不同壁面结构与传热情形下低温壁面结霜特性

壁面结霜致使低温换热设备传热性能下降,甚而产生设备安全和生产安全问题。通过实验研究了涂覆疏水涂料壁面结构的结霜特性,不同倾斜角度壁面的水滴凝结与滑落特性,以及添置了太阳能吸热膜的表面传热特性。结果表明:涂有疏水材料的壁面较普通壁面初始结霜时间能延迟约10分钟;一定的壁面倾斜角度通过影响水滴的滚动角,促进凝结的水滴滑落,可阻碍霜层生长;当换热壁面利用太阳能吸热膜对低温壁面进行补热时,吸热量为5.27J/cm2,为普通壁面的1.44倍。这些改进措施可以减少冷壁面结霜量,有助于提升低温设备传热效果。     

不同壁面结构与传热情形下低温壁面结霜特性北大核心

壁面结霜致使低温换热设备传热性能下降,甚而产生设备安全和生产安全问题。通过实验研究了涂覆疏水涂料壁面结构的结霜特性,不同倾斜角度壁面的水滴凝结与滑落特性,以及添置了太阳能吸热膜的表面传热特性。结果表明:涂有疏水材料的壁面较普通壁面初始结霜时间能延迟约10分钟;一定的壁面倾斜角度通过影响水滴的滚动角,促进凝结的水滴滑落,可阻碍霜层生长;当换热壁面利用太阳能吸热膜对低温壁面进行补热时,吸热量为5.27J/cm2,为普通壁面的1.44倍。这些改进措施可以减少冷壁面结霜量,有助于提升低温设备传热效果。     

机械式冷藏车蒸发器结霜特性的研究

机械冷藏车蒸发器结霜会增加传热热阻和减小换热量,必须对结霜过程进行深入了解。建立了一个机械冷藏车蒸发器结霜的数学模型,并计算了结霜量、蒸发器换热量随时间的变化过程。获得了各个入口空气参数对蒸发器结霜厚度和换热量的影响规律。研究发现结霜严重地影响了蒸发器换热性能。     

含结霜工况的空气源热泵的季节性能

本文对空气源热泵结霜工况下的动态特性和季节性能进行了理论研究,将室外换热器的结霜视为准动态过程,建立了空气源热泵结霜工况下的动态分布参数模型.利用近30年的气象资料,计算了北京、上海、广州、南京四个城市的季节能效比,计算结果表明:在计算冬季供热季节性能系数时,如果不考虑结霜将产生一定程度的误差.这为以后实验研究和优化设计提供了理论基础.     

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。     

快速来流条件下低温平板常物性霜层一维干模态结霜模拟研究

在快速来流条件下低温平板结霜实验观测的基础上,提出了该种结霜条件下的一维结霜模型。在准稳态的假设前提下,构建了动态结霜的能量方程和质量方程,进行了常物性霜层一维模拟,模拟结果与结霜实验结果吻合较好。进行了单因素变化的一维干模态结霜模拟分析,研究了冷板温度、来流速度、来流湿度、来流温度、霜层密度和霜层热导率等因素变化对结霜的影响规律。在所模拟的参数范围内,来流温度、霜层密度对结霜厚度的影响较小,来流速度、来流湿度、冷板温度和霜层热导率对结霜厚度的影响较大。     

凝华结霜霜层导热系数理论分析

研究水蒸汽凝华结霜过程在冷壁上形成的霜层的导热系数,依据随机管子多孔介质霜层模型,假设霜层是由孔隙空间与冰晶骨架构成的多孔介质,其中孔隙空间由随机毛细管及连接管子的接头形成,湿空气中的水蒸汽在霜层的孔隙空间中扩散输运并凝华结霜,根据传热传质学理论,导出霜层导热系数关系式。     

分形理论结合相变动力学的冷表面结霜过程模拟

运用分形理论并结合相变动力学模拟冷表面上结霜过程.在相变动力学基础上成功模拟了结霜初始阶段水蒸气在冷表面上凝结、液滴生长及冻结过程,随后运用分形理论的有限制的扩散凝聚(diffusion limited aggregation,DLA) 模型模拟了霜晶在冻结液滴表面上的形成生长过程.模拟结果与实验结果取得良好的一致,模拟过程中凝结液滴出现及冻结的时间与实验结果几乎完全符合;液滴冻结之前其表面接触半径随时间变化的模拟结果与实验结果基本一致,同时模拟霜层厚度与实验测得霜层厚度也非常接近.研究结果对于探讨分形理 关键词： 分形 相变动力学 结霜 模拟     

液体冷媒除霜系统的冷风机结霜性能研究

液体冷媒除霜具有在除霜期间制冷过程连续,库温波动小,无需附加能耗的优势。为了解决实验过程中结霜质量和结霜厚度难以测量的问题,并且为了探究系统的结霜规律,建立了在干工况、结露工况和结霜工况下从两相区到过热区的双联冷风机的热力学模型。结果表明:当环境温度为25℃,库温为-20℃时,结霜质量和结霜厚度随时间的增长逐渐变缓,管长在4.5m后的排管几乎不结霜。模拟结霜过程时,相对湿度从100%降低至40%时几乎不再结霜,结霜质量为0.11kg,与实验结果基本相同。     

结霜发生随机性的实验研究

结霜是影响制冷设备工作的不利因素之一,对结霜发生的研究可以指导改进除霜方案。本文通过显微摄像的手段研究了结霜发生过程。对于不同的冷壁面温度和水蒸汽分压力,有两类结霜发生过程:一是经过气液固相变形成霜,二是经过气固相变形成霜。实验观察到第一类结霜的转变时间具有随机性,并对此现象进行了分析。     

换热器低温结霜工况性能实验研究

利用搭建的换热器低温结霜工况性能实验台,测试了在不同的入口空气温度、湿度、流速等环境参数下,翅片管蒸发器低温结霜工况的结霜量、制冷量、进出口空气侧压降和能量传递系数的变化以及结霜量、制冷量、空气侧压降和能量传递系数等随霜层增长的变化规律,分析了环境参数对翅片管蒸发器性能的影响,为低温条件下换热器动态结霜性能研究提供了更多的实验参考和计算依据。     

翅片管蒸发器换热表面的结霜特性与对其结构设计的影响

通过论述翅片管蒸发器换热表面的结霜特性以及结霜对换热器性能的影响 ,提出了改进结霜工况下翅片管蒸发器结构的一些措施 ,以减小结霜对其换热性能的不利影响 ,延长除霜周期 ,节约能源和原材料。特别是针对蒸发器除霜装置的改进以及不同工作温度范围内翅片管组结构的变化进行了阐述     

结霜工况下翅片管气化器表面气流换热特性试验研究

为深入掌握气化器翅片管表面结霜过程中翅片管表面气流换热特性,以液氮为介质进行了翅片管表面结霜试验,分析了翅片表面结霜特性及气流温度、相对湿度沿翅片管轴向变化规律。结果表明:翅片管表面结霜最先出现在入口处的翅尖位置,沿翅片管径向越靠近翅根结霜现象越晚出现。结霜初期,翅片管(0mm—300mm)表面换热程度由强逐渐减弱,翅片管(600mm—900mm)表面换热程度由弱变强,随后逐渐减弱;结霜后期,整个翅片管表面换热程度呈稳定状态。可见,在设计气化器第一根翅片管时,应考虑适当增加翅片高度以延缓基管表面霜层的出现,提高气化器换热效率。这为进一步探寻合理有效抑制翅片管表面结霜方法提供了一定的理论基础。     

环形分布激光束引起光学窗口镜热变形理论分析

用有限Hankel变换就常见的环形分布激光束情形,推导得到了激光束辐照透过窗口镜引起热传导温度场和热变形分布的理论解,以此计算结果与实验值相比较,分析了白宝石、石英两种窗口镜在激光辐照下的热变形情况。分析结果表明,在激光束辐照的4s时段内,温升场主要集中在激光束辐照的环形区内,在镜面内远未拉平,由此引起的厚度方向热膨胀变形也很不均匀。材料对激光的吸收系数和热膨胀系数以及热扩散率分别是决定热变形量值大小和空间分布的最主要的物性参数。     

空温式翅片管气化器非稳态结霜速率分析

观测了某实际运营的空温式翅片管气化器附近湿空气流动状态。基于热力学理论和湿空气流动状态建立了空温式翅片管气化器表面非稳态结霜模型,推导了非稳态结霜速率的关系式,分析了不同工况下非稳态结霜速率影响因素。非稳态结霜速率随湿空气温度、相对湿度和气流速度增加而增加,其主要影响因素为湿空气温度和相对湿度,而气流速度影响相对较小。非稳态结霜速率分析为精确计算空温式翅片管气化器传热特性提供了一定理论依据。