界面结霜机理及抑霜技术研究进展

界面结霜现象在日常生活和许多工业应用中普遍存在。由于霜层主要由小枝晶和离散的气穴组成,霜层表现为有厚度的多孔介质,从而严重影响暖通空调和制冷系统的传热效率。几个世纪以来,界面结霜一直作为热门研究课题之一,但直至最近才取得一些新的进展,例如揭示了霜在形成初期阶段的新特征,这些特征过去因为过快或过小而无法捕捉,还基于其原理开发了新的除霜、抑霜技术。文章对结霜现象进行了全面综述,尤其最近十年的全新进展。按时间顺序介绍了以冷凝结霜为主的基本原理,包括冷凝成核、冷凝液滴的生长和聚结、结冰成核、冻结环的形成、冻结传播,以及霜层的生长和密集化。总结了近期抑制结霜负面影响的工程措施,即除霜、抑霜两种技术。这些研究成果可以启发人们对冷凝结霜的理解,同时也有助于开发针对在多种应用背景下新的除霜、抑霜方法。