谢福林 郭宪民 郭欣炜 薛杰

(1 天津商业大学天津市制冷技术重点实验室 天津 300134；2 北京一径科技有限公司 北京 100085)

空气源热泵能够通过消耗少量的高品位能实现对空气中低品位能的利用，从而有效地节省了一次能源，具有巨大的应用潜力，在我国北方作为一种清洁供暖模式得到了越来越广泛的应用，取得了良好的效果[1]。但空气源热泵系统也有一些缺点，在冬季供暖运行时室外蒸发器表面易结霜，影响系统的运行效率，并且热泵在除霜运行时耗功通常会超过总能耗的10%，因此开展对换热器表面霜层生长特性的研究对优化空气源热泵性能具有重要的意义。

国内外学者对冷表面霜层生长特性进行了大量的研究工作。R.O.Piucco 等[2]在传统成核理论的基础上，建立了非均匀霜晶成核条件的数学模型。WU Xiaomin 等[3－4]建立了霜层生长的相变传质模型，采用Fluent 进行模拟，通过实验结果验证了模型的有效性，同时对结霜机理进行了研究，发现测试表面的裸铜和疏水层接触角越大，结霜的相变过程所需的吉布斯自由能也越大。D.Kim 等[5]研究超疏水表面对延缓结霜的影响，揭示了结霜早期阶段的生长特性。Wang Feng 等[6]的研究表明，冷表面特性的改变会影响到霜晶形态及结霜速度。Guo Xianmin 等[7]通过实验研究蒸发器表面的结霜，发现不同阶段蒸发器表面霜晶形态的改变是由于换热器壁面温度的降低所致。S.Byun 等[8]研究结果表明雾的产生主要受霜层表面温度的影响。S.Byun 等[9]通过实验定性地证实了低密度霜在霜面附近形成，高密度霜在低温冷板附近形成。……