結(jié)霜廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中,是一個(gè)非常復(fù)雜的伴隨相變的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象。霜層過度生長(zhǎng)會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,包括增加傳熱熱阻和流動(dòng)阻力,嚴(yán)重降低傳熱效率,造成能量損失。所以,近幾十年來,探索有效的抑霜方式是結(jié)霜領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)研究方向。然而,目前現(xiàn)有的抑霜研究多停留在普通低溫領(lǐng)域(>-30℃),低溫(-30^-153℃)及深冷區(qū)(<-153℃)抑霜方式的研究卻少之又少。表面改性在普通低溫時(shí)起到良好的抑霜效果,鑒于此,本文對(duì)裸銅表面進(jìn)行表面改性處理,旨在探索表面特性對(duì)低溫表面結(jié)霜的影響。開展的主要工作如下:(1)超疏水特性對(duì)低溫表面結(jié)霜影響的研究。重點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)研究了超疏水和普通裸銅表面在低溫條件下的結(jié)霜規(guī)律,研究了疏水性對(duì)表面霜晶覆蓋率、霜厚及霜晶形態(tài)的影響規(guī)律。利用化學(xué)刻蝕法在銅基底上制備出超疏水表面(CA=155.6°),并研究了冷表面溫度和空氣濕度的影響。結(jié)果表明,在低溫條件下,結(jié)霜主要通過凝華氣固相變過程完成,即凝華成霜;在這種成霜模式下,實(shí)驗(yàn)證實(shí)超疏水表面不再具有抑霜效果,而且在特定條件下超疏水表面上霜晶分布反而更加密集。疏水性對(duì)低溫表面結(jié)霜過程...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究歷史及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 結(jié)霜過程及機(jī)理
        1.2.2 霜晶形態(tài)
        1.2.3 霜層生長(zhǎng)的影響因素
    1.3 除霜抑霜手段
    1.4 結(jié)霜研究存在的問題及本文的研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 結(jié)霜研究存在的問題
        1.4.2 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置及方法
    2.1 低溫表面結(jié)霜實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    2.2 室內(nèi)參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法和過程
    2.4 測(cè)量方法及實(shí)驗(yàn)誤差
    2.5 本章小結(jié)
第3章 自然對(duì)流條件下疏水性對(duì)豎直冷表面結(jié)霜的影響
    3.1 引言
    3.2 超疏水表面的制備
        3.2.1 制備方法
        3.2.2 表征
    3.3 冷表面溫度對(duì)超疏水表面結(jié)霜特性的影響
        3.3.1 凝結(jié)-凍結(jié)成霜過程
        3.3.2 凝華成霜過程
        3.3.3 冷表面溫度對(duì)霜層生長(zhǎng)的影響
        3.3.4 疏水性對(duì)霜晶結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.5 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析
    3.4 相對(duì)濕度對(duì)超疏水表面結(jié)霜特性的影響
    3.5 接觸角對(duì)表面結(jié)霜特性的影響
        3.5.1 疏水表面制備及表征
        3.5.2 不同接觸角疏水表面的結(jié)霜過程
        3.5.3 接觸角對(duì)霜層生長(zhǎng)的影響
        3.5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 自然對(duì)流條件下親水特性對(duì)豎直冷表面結(jié)霜的影響
    4.1 引言
    4.2 親水涂層表面制備
    4.3 涂層成分對(duì)表面結(jié)霜的影響
        4.3.1 樹脂與鹽類物質(zhì)種類的篩選
        4.3.2 NaCl和 CaCl2涂層表面抑霜效果對(duì)比
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 冷表面溫度對(duì)鈣鹽親水涂層表面結(jié)霜特性的影響
        4.4.1 表面霜晶生長(zhǎng)過程
        4.4.2 親水涂層表面霜厚生長(zhǎng)情況
        4.4.3 親水涂層表面的重復(fù)使用效果
    4.5 相對(duì)濕度的影響
    4.6 親水涂料抑霜機(jī)理
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3832124