(上海交通大学制冷与低温工程研究所 上海 200240)

冷柜门封吸合面水蒸气渗透速率的计算方法

许旭东 赵 丹 夏广辉 丁国良 胡海涛

(上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240)

冷柜内的温度在设定值附近周期性变化时，空气压力也呈周期性变化，柜内空气与柜外空气通过门封吸合面发生质量传递；水蒸气可通过门封吸合面渗入，造成冷柜内结霜及热负荷增加。为了控制水蒸气渗透量，本文开发了门封吸合面水蒸气渗透速率的计算方法。首先观测门封吸合面表面形貌，确定渗透通道的尺度为微米级，远大于水分子的平均自由程，判断出水蒸气通过门封吸合面是黏性流动；然后根据黏性流动Darcy定律开发水蒸气渗透速率公式，并基于部分实验数据拟合渗透系数。将公式预测渗透速率与实验值进行对比，结果表明：水蒸气渗透速率公式预测值与实验值的误差小于15%，公式可用于通过门封水蒸气渗透速率的计算。

冷柜；门封；水蒸气；渗透速率

冰箱、冷柜等常被用来储存食品、生物制品及药品等，在使用过程中外界环境中的高湿空气通过冷柜门封吸合面渗入，带来大量的湿负荷。渗入湿空气中的水蒸气降温造成蒸发器壁面结霜，降低换热性能[1-3]；除霜不仅耗能[4-5]，还需要停止冷柜的正常工作，导致内部食品保存品质的下降[6-8]。因此，冷柜的节能及食品保存品质的提升均要求减少水蒸气渗入。

水蒸气通过冷柜门封吸合面渗入是由于……