冷壁面上结霜机理研究中的几个问题

水蒸汽在冷壁面上的结霜现象是制冷、低温领域普遍存在的现象。冷壁面上霜层形成机理的研究是优化换热设备的基础 ,并在航天技术发展中具有十分重要的作用。本文对结霜机理的研究进行了简单的回顾 ,并就霜层物性、霜层生长规律。

结霜机理及热泵除霜技术研究综述

热泵结霜问题一直是国内外学者重点研究的方向,为改进除霜方式,提高除霜效果,文章结合国内外文献,简单阐述了结霜过程特性和数学物理模型,重点介绍了亲疏水材料用于抑霜的研究现状,以及热气旁通和逆循环除霜方法的应用现状,并对未来研究方向进行展望。亲疏水材料在除霜问题上逐渐得到关注,系统除霜方式逐步对逆循环和热气旁通结合的除霜方式进行深入研究。

水相变过程的热力学耦合及结霜机理

为了得到合适的结霜机理以指导生产生活中的抑霜和除霜,运用孤立系统的热力学耦合和广义Carnot定理对水蒸气在冷表面凝华结霜过程进行热力学分析,研究发现结霜过程中热量的传递和转换符合自发放热过程驱动非自发广义做功过程的广义Carnot热机模型,正熵产率的水蒸气自发放热过程驱动了负熵产率的非自发结霜过程。

换热器表面结霜机理分析

详细分析了换热器表面霜的生长过程，以及几种不同的霜的生长形式和结构。在热、质理论的基础上，建立了均质霜层模型和考虑霜结构的霜层成长模型。

LNG空温式气化器结霜机理及控制技术

分析LNG空温式气化器的结霜机理,将结霜过程分为霜晶生长期、霜层生长期、霜层充分生长期,应严格控制霜层生长期,防止气化器大面积结霜。在LNG气化站现场取样,通过实测,得到霜层孔隙率为6.13%。分析空气温度、空气相对湿度、气化器间距对气化器结霜的影响,通过实测霜层厚度,计算得出气化器霜层热阻随影响因素的变化规律,得出空气温度对气化器霜层热阻影响最大,因此要严格控制气化器周围空气温度。提出减少气化器结霜的控制措施(蒸汽加热气化器周围空气、机械排雾、气化器间距控制、SCADA智能监控),运行实践表明,采取控制措施后,有效控制了气化器的结霜现象,霜层厚度和结霜长度明显减小。

不同条件下霜层生长特性的实验研究

针对设备冷壁面与湿空气接触会发生结霜现象,导致设备使用性能降低的问题,对不同条件下的霜层生长的影响规律展开研究。通过实验研究了变温和恒温冷壁面温度、环境温度与霜层生长过程和结霜质量之间的关系。结果表明:在冰颗粒形成期,变温冷壁面结霜为凝结过程,恒温冷壁面结霜为凝华过程,在结霜过程后期,由于变温冷壁面温度已降至低温,会伴随凝华成霜,凝结成霜与凝华成霜并不是独立出现的;变温冷壁面温度降低越快,恒温冷壁面温度越低,对结霜越有利;环境温度在26℃以下时,温度越高,结霜效果越好,而处于30℃左右时则会抑制霜枝顶部生长。因此,抑制霜层生长的研究应该关注这些因素的影响。

一种新型家用空调化霜模式探讨

对家用空调冬天制热时的结霜机理及其目前常用的除霜控制方式进行了分析,并相应提出了一种除霜控制改进方法。

不同温度冷表面结霜特性研究综述

结霜现象广泛存在于自然界和低温、制冷、航空航天等工程领域。近几十年来,国内外学者通过大量实验和数值模拟研究结霜机理,因为结霜条件不同导致其结论也不尽相同。对普冷、低温及深冷等不同冷表面工况下的霜层生长特性进行了研究,介绍了在不同工况下所观察的霜生长现象,总结了空气温度、湿度、速度及冷表面温度等因素在不同工况下对结霜的影响规律,综述了霜层内传热传质现象的研究现状,并指出在深冷工况下对霜生长的研究是未来研究的重点方向。

基于热传导理论的液氨管道微泄漏隐患排查研究

利用红外热像技术可排查出液氨压力管道温度异常区,通过分析管壁的结霜机制,结合实际保冷层厚度,判断液氨管道结霜处是否存在微泄漏.选取泄漏管道实例,通过热传导理论计算分析液氨微泄漏管壁的温度特征,进而根据不同温度条件下的管道结霜机制,确定液氨微泄漏后管壁的结霜形态.最后剥除霜层及保冷层,利用氨气浓度检测仪,观察管壁并测量氨气浓度,证实其确有微泄漏发生.在以上数学计算和现象分析的基础上提出,通过管道保冷层表面热像图特征及表面霜层形态,可判断液氨管壁是否存在微泄漏,为液氨管道隐患排查提供技术参考.