結霜廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中,是一個非常復雜的伴隨相變的傳熱傳質現(xiàn)象。霜層過度生長會影響系統(tǒng)的正常運行,包括增加傳熱熱阻和流動阻力,嚴重降低傳熱效率,造成能量損失。所以,近幾十年來,探索有效的抑霜方式是結霜領域的一個重點研究方向。然而,目前現(xiàn)有的抑霜研究多停留在普通低溫領域(>-30℃),低溫(-30^-153℃)及深冷區(qū)(<-153℃)抑霜方式的研究卻少之又少。表面改性在普通低溫時起到良好的抑霜效果,鑒于此,本文對裸銅表面進行表面改性處理,旨在探索表面特性對低溫表面結霜的影響。開展的主要工作如下:(1)超疏水特性對低溫表面結霜影響的研究。重點通過實驗研究了超疏水和普通裸銅表面在低溫條件下的結霜規(guī)律,研究了疏水性對表面霜晶覆蓋率、霜厚及霜晶形態(tài)的影響規(guī)律。利用化學刻蝕法在銅基底上制備出超疏水表面(CA=155.6°),并研究了冷表面溫度和空氣濕度的影響。結果表明,在低溫條件下,結霜主要通過凝華氣固相變過程完成,即凝華成霜;在這種成霜模式下,實驗證實超疏水表面不再具有抑霜效果,而且在特定條件下超疏水表面上霜晶分布反而更加密集。疏水性對低溫表面結霜過程...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究歷史及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 結霜過程及機理
        1.2.2 霜晶形態(tài)
        1.2.3 霜層生長的影響因素
    1.3 除霜抑霜手段
    1.4 結霜研究存在的問題及本文的研究內容
        1.4.1 結霜研究存在的問題
        1.4.2 本文主要研究內容
第2章 實驗裝置及方法
    2.1 低溫表面結霜實驗系統(tǒng)
    2.2 室內參數(shù)調節(jié)系統(tǒng)
    2.3 實驗方法和過程
    2.4 測量方法及實驗誤差
    2.5 本章小結
第3章 自然對流條件下疏水性對豎直冷表面結霜的影響
    3.1 引言
    3.2 超疏水表面的制備
        3.2.1 制備方法
        3.2.2 表征
    3.3 冷表面溫度對超疏水表面結霜特性的影響
        3.3.1 凝結-凍結成霜過程
        3.3.2 凝華成霜過程
        3.3.3 冷表面溫度對霜層生長的影響
        3.3.4 疏水性對霜晶結構的影響
        3.3.5 實驗現(xiàn)象分析
    3.4 相對濕度對超疏水表面結霜特性的影響
    3.5 接觸角對表面結霜特性的影響
        3.5.1 疏水表面制備及表征
        3.5.2 不同接觸角疏水表面的結霜過程
        3.5.3 接觸角對霜層生長的影響
        3.5.4 實驗結果分析
    3.6 本章小結
第4章 自然對流條件下親水特性對豎直冷表面結霜的影響
    4.1 引言
    4.2 親水涂層表面制備
    4.3 涂層成分對表面結霜的影響
        4.3.1 樹脂與鹽類物質種類的篩選
        4.3.2 NaCl和 CaCl2涂層表面抑霜效果對比
        4.3.3 實驗結果分析
    4.4 冷表面溫度對鈣鹽親水涂層表面結霜特性的影響
        4.4.1 表面霜晶生長過程
        4.4.2 親水涂層表面霜厚生長情況
        4.4.3 親水涂層表面的重復使用效果
    4.5 相對濕度的影響
    4.6 親水涂料抑霜機理
    4.7 本章小結
結論與展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士期間所發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3832124