【摘要】：針對(duì)傳統(tǒng)逆除霜技術(shù)能耗高、熱舒適度差的問(wèn)題,研究應(yīng)用于翅片管式蒸發(fā)器的超聲波除霜新技術(shù)。結(jié)合MATLAB數(shù)值求解方法與有限元壓電結(jié)構(gòu)耦合仿真方法,分析蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)中的頻散曲線,確定蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)中的超聲導(dǎo)波類(lèi)型、模態(tài)及導(dǎo)波傳播特性,并將超聲頻散曲線分析結(jié)果與有限元仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明,在激勵(lì)頻率小于250kHz時(shí),蒸發(fā)器翅片上存在Lamb波的A0和S0模態(tài)以及SH波的SH0模態(tài),Lamb波在翅片與霜層界面處激發(fā)破碎應(yīng)力,SH波激發(fā)剪切應(yīng)力;翅片上振動(dòng)以Lamb波的S0模態(tài)為主,銅管上可以清楚看到對(duì)稱(chēng)的縱向模態(tài),有限元仿真結(jié)果與頻散曲線分析結(jié)果完全吻合;超聲除霜試驗(yàn)與能耗分析結(jié)果表明,超聲除霜能耗不到傳統(tǒng)逆除霜能耗的1/22,除霜效率至少提高了7倍,是一種高效、低能耗的翅管式換熱器除霜新技術(shù)。
【圖文】：

曲線，，確定了蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)中的超聲導(dǎo)波類(lèi)型及導(dǎo)波模態(tài)，明確了結(jié)霜翅片界面處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)特性，分析了超聲對(duì)不同霜層結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理。同時(shí)，在恒溫恒濕箱內(nèi)進(jìn)行超聲除霜試驗(yàn)，分析影響超聲除霜性能的主要因素，提出相應(yīng)的優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)了空氣源熱泵無(wú)霜運(yùn)行。１蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)中的超聲導(dǎo)波蒸發(fā)器的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使得在其中傳播的導(dǎo)波不斷與界面發(fā)生反射與折射的相互作用，并產(chǎn)生無(wú)數(shù)種導(dǎo)波模態(tài)［１０］。為使超聲振動(dòng)能夠有效地從蒸發(fā)器銅管傳遞到翅片上，必須在蒸發(fā)器表面加裝傳振板。超聲在自由板問(wèn)題的幾何描述如圖１所示，在厚度圖１超聲在自由板問(wèn)題的幾何描述為ｄ的各向同性材料平板中，波動(dòng)控制為（λ＋μ）鄀鄀·ｕ＋μ鄀２ｕ＋ρｆ＝ρ

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