空氣源熱泵結(jié)霜原理
1. 霜層的形成
空氣源熱泵冬季運(yùn)行時(shí)，當(dāng)空氣側(cè)換熱器表面溫度低于0℃且低于空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，換熱器表面就會(huì)結(jié)霜.影響結(jié)霜的因素很多，如空氣的溫度、相對(duì)濕度、流速、換熱器表面的溫度等。
結(jié)霜過(guò)程是很復(fù)雜的，特別是對(duì)復(fù)雜幾何形狀的肋片管式換熱器。但霜的形成大致可分為3個(gè)時(shí)期，即結(jié)晶生長(zhǎng)期、霜層生長(zhǎng)期和霜層充分生長(zhǎng)期。
(1) 結(jié)晶生長(zhǎng)期
當(dāng)空氣接觸到低于其露點(diǎn)溫度的冷壁面時(shí)，空氣中的水分就會(huì)凝結(jié)成彼此相隔一定距離的結(jié)晶胚胎。水蒸氣進(jìn)一步凝結(jié)后，會(huì)形成沿壁面均勻分布的針狀或柱狀的霜的晶體。這個(gè)時(shí)期霜層高度的增長(zhǎng)最快，而霜的密度有減小的趨勢(shì)。
(2) 霜層生長(zhǎng)期
當(dāng)柱狀晶體的頂部開始分枝時(shí)，就進(jìn)人霜層生長(zhǎng)期。由于枝狀結(jié)晶的相互作用，逐漸形成網(wǎng)狀的霜層，霜層表面趨向平坦。這個(gè)時(shí)期霜層高度增長(zhǎng)緩慢，而密度增加較快。
(3) 霜層充分生長(zhǎng)期
當(dāng)霜層表面幾乎成為平面時(shí)，進(jìn)人霜層充分生長(zhǎng)期。這以后，霜層的形狀基本不變。
2. 霜層的結(jié)構(gòu)
霜層是由冰的結(jié)晶和結(jié)晶之間的空氣組成、這就決定了霜層的一大特點(diǎn)，即霜是由冰晶構(gòu)成的多孔性松散物質(zhì)。
對(duì)霜層結(jié)構(gòu)的研究，國(guó)外學(xué)者提出了各種各樣的箱層模型，主要有霜的多孔模型、冰柱模型、多孔-冰柱混合模型等，每種模型各有其特點(diǎn)和局限性。
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