自然对流下重力对简单冷表面微观动态结霜特性影响的实验研究
雷尚文
宋孟杰
张龙
张旋
北京理工大学机械与车辆学院能源与动力工程系北京 100081
摘要：结霜现象广泛存在于自然界和工业领域,往往造成负面影响.为准确预测和分析重力对结霜过程的影响,在自然对流条件下设计了温度为-25℃和-15℃水平、竖置和倒置冷板表面微尺度结霜实验.结果显示:液滴冷凝和汇聚、冻结液滴尖端生长和霜层生长阶段约在220秒内结束,且霜厚小于450×10-6 m.重力方向与霜枝晶生长方向一致时,重力将促进霜层生长,但也会导致大尺寸液滴形成和霜枝晶掉落.-15℃倒置冷板上,在液滴冷凝和汇聚阶段形成的液滴最大直径达到361.56×10-6 m.在霜层完全生长阶段,枝晶的周期性倒融和掉落导致霜厚的激增和激减,以及霜层表面粗糙度的波动.-25℃倒置冷板上,霜层表面粗糙度曲线的峰谷差达到了68.68×10-6 m.本研究成果可为预测换热器表面具体结霜特性提供参考.
关键词：结霜阶段自然对流重力影响霜层厚度表面粗糙度倒融
分类号：TB6(制冷工程)
资助基金：国家自然科学基金(No.52076013)北京市科学技术委员会(No.3212024)中国空气动力研究与发展中心结冰与防/除冰重点实验室(No.IADL20200104)
论文发表日期：2022-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 71-75 )
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