基于传感器的飞机地面结霜实验分析与预测

飞机在地面的结霜会破坏飞机的气动外形,对飞机的飞行性能产生不利的影响。为了对地面飞机结霜进行准确监测与预测,利用多种传感器对机翼的结霜环境进行实验研究,通过分析不同环境下模拟机翼的霜层生长曲线,探寻和统计飞机机翼的地面结霜规律。对结霜实验的数据进行分析,提出了不同结霜环境下的多项式回归预测模型。同时将多项式进行正交化,避免了多重共线性,使预测模型的曲线拟合程度高,预测值具有较高的精度,实现了对飞机的地面结霜进行快速精确的预测。     

低温结霜模型及影响因素的分析

分析结霜因素,有助于加强理解霜的形成及防止方法.在假设条件的基础上,通过考虑能量和质量的平衡建立结霜的物理模型,分析了进口空气的温度、相对湿度、速度及冷面温度对结霜的影响,包括结霜量及霜层厚度.计算结果表明来流空气的温度与及冷表面温度对结霜影响较大,而来流空气的速度影响较小.     

空气源热泵除霜研究

从空气源热泵霜层形成过程与抑制结霜技术、除霜方法和除霜自动控制技术等4个方面对空气源热泵除霜问题的研究现状进行了介绍。     

具有较低最低不结冰温度的结冰基体的选择

选择具有较低最低不结冰温度(possible lowest unfrozen temperature,θPLU)的结冰基体对于提高过冷水动态制冰系统的制冰率和能量效率以及防止热泵蒸发器结霜具有重要意义.本文从异质形核理论和估算两相间界面能的Good-Girifalco极性理论出发,研究了具有较低θPLU的结冰基体的性质,提出了选择方法.选择了几种具有较低θPLU的结冰基体,测量了其θPLU值.所选择结冰基体的θPLU值比通常使用的不锈钢表面低3℃以上.     

柱状微结构超疏水表面制备及其结霜性能研究

目的研究表面结构与化学成分对结霜性能的影响。方法以具有不同结构参数的多孔阳极氧化铝表面为模板,以高密度聚乙烯为压印热塑材料,采用模板热压法在常压下制备柱状微结构表面。分析表面形貌,测试接触角,通过结霜实验研究其结霜性能。结果柱状微结构表面经化学修饰后,获得超疏水效果。结霜过程实验显示,制备的超疏水表面初始结霜时间更晚,结霜速率更慢。结论通过改变表面结构与表面化学成分均能对表面结霜性能产生直接影响,修饰后的柱状结构表面具有较好的抑霜效果。     

复叠式空气源热泵翅片管换热器的结霜因子研究

空气源热泵在冬季结霜会对机组的运行产生较大影响。本文实验机组为一台复叠式空气源热泵,室外侧换热器采用带亲水膜的翅片,在焓差实验室中进行室外温度在-18℃~6℃区间、相对湿度在70%~90%区间内的实验,研究空气源热泵的翅片管换热器的结霜量。实验结果显示:结霜量随时间增加而增加,并且接近线性关系;室外温度在-3℃~3℃时的结霜量最高,随着室外温度的下降,结霜量下降;室外湿度对结霜量的影响较大,在70%的相对湿度下,结霜量远小于80%~90%的结霜量;本文根据结霜时间、换热面积和盘管表面温度与空气露点温度与结霜量之间的关系,提出了结霜因子的概念,并得到结霜因子的范围为1.69~2.67×10-3kg/(m2·℃·h),其平均值为2.22×10-3kg/(m2·℃·h)。     

换热器表面结霜特性的数值分析

本文中采用数值计算方法预测了翅片管式换热器表面结霜的特性。换热器表面结霜是一个瞬变问题，为了计算方便，将其简化为准稳态过程，即在时间步长内，认为该过程是稳定的，然后把所得的霜层厚度以及霜层的表面温度作为下一时间步长内传热传质的边界条件。在研究中考虑了霜层阻力引起风量下降这一因素，计算结果具有一定的实际意义。     

Frost formation and heat transfer on circular cylinders in cross-flow

When humid air comes into contact with a surface whose temperature is below the dew point of water vapour in air and also below the freezing point, frost deposition takes place over the surface. Previous studies indicate that the heat transfer rate increases at the initial stages of deposition since the rough frost surface acts as a finned one. As the frost thickens, however, the insulating effect of the frost layer predominates resulting in a reduction in the heat transfer rate. This paper presents a transient model to predict the frosting process over a circular cylinder in a cross-flow of humid air. the transfer parameters are computed employing a numerical solution of the momentum, energy and diffusion boundary-layer equations along with the continuity equation, using a finite difference scheme. Empirical correlations for thermal conductivity and density are utilized for closure purposes. Model results are compared with existing experimental data and with numerical data of previous investigators and are found to agree well in the applicable temperature and humidity ranges of the frost density and conductivity correlations.     

工业制冷控制的关键指标及实现

对工业制冷控制当前面临的问题进行分析。根据安全、品质和寿命周期总成本的要求,提出工业制冷控制需要实现的关键指标。对工业制冷项目中涉及到的关键控制应用,如液位控制、热气除霜以及温度控制进行分析和计算。计算及实际应用都表明,对工业制冷系统进行全方位的自动控制有助于这些关键指标的实现。     

空气源热泵结霜机理及除霜/抑霜技术研究进展

结霜导致蒸发器的热阻增加,传热系数降低,系统COP减小,制约了空气源热泵的推广应用。本文在表面结霜机理研究现状的基础上,总结了影响结霜的各种因素相应除霜/抑霜技术,综述了逆循环、热气旁通和电加热三种常用除霜方法的研究进展,概括了改变空气参数、表面温度和换热器结构的抑霜效果,以及表面改性抑霜技术的研究现状。指出霜导热系数模型的局限性及除霜/抑霜技术存在的问题,提出今后应结合多种措施着重探索对水蒸气凝结、冷凝水冻结、霜层回融和塌陷等阶段均有较强抑制作用的抑霜技术。