結(jié)霜是一個復(fù)雜的涉及相變的傳熱傳質(zhì)過程,冷表面的物理特性對結(jié)霜過程有著非常重要的影響,本文對冷表面的結(jié)霜機理進行了研究,從成核臨界半徑、成核驅(qū)動力、過飽和度、粗糙度等因素對水滴在超疏水表面的成核過程、水滴的凝聚形態(tài)及水滴與超疏水表面的傳熱阻等方面進行了分析,并探究了相變驅(qū)動力和相變能障對水蒸氣在超疏水表面產(chǎn)生相變的影響,為超疏水涂層可以用來抑制霜層生長提供了理論支撐。

　　經(jīng)測量證實了環(huán)氧樹脂+2wt%石墨烯涂層具有疏水性,在不同的電壓及溫度下對該涂層進行測試,發(fā)現(xiàn)不同含量的石墨烯對涂層的溫升速率及溫度穩(wěn)定值呈正相關(guān),并且該電加熱涂層在低溫工況下,電阻能夠保持穩(wěn)定,性能良好。在此基礎(chǔ)上,本文對該復(fù)合涂層翅片與常規(guī)鋁翅片的結(jié)霜及融霜過程進行模擬對比分析。對鋁表面和環(huán)氧樹脂+2wt%石墨烯涂層表面在不同的空氣相對濕度、環(huán)境溫度、空氣流速這三種工況下的結(jié)霜過程進行多組模擬,發(fā)現(xiàn)超疏水復(fù)合涂層翅片能夠延緩室外機換熱器翅片表面霜層生長,且結(jié)霜量較少,抑霜效果明顯。

　　理論分析了復(fù)合電加熱涂層融霜和常規(guī)逆循環(huán)融霜過程,給出了二者的融霜能量來源以及能量耗散分布,模擬了鋁表面和環(huán)氧樹脂+2wt%石墨烯涂層表面在相同霜層厚度下二者的融霜過程,得出兩種融霜方式所用的融霜時間,并對兩者的能耗進行對比分析,發(fā)現(xiàn)復(fù)合涂層融霜時間較快,對室內(nèi)舒適度影響較少。合理控制涂層除霜功率及除霜時間,可使能耗降至*低,涂層除霜節(jié)能特性明顯。