翅片管换热器结霜时霜密度和厚度的变化 被引量：28

1

作者 姚杨 姜益强 马最良 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期1040-1042,共3页

本文根据理想气体状态方程和Clapeyron-Clausius方程推导出了计算用于霜密度变化的结霜量变化率的公式。计算时同时考虑了结霜的密度和厚度随时间的变化,得到了不同工况下用于霜密度变化的结霜量变化率、用于霜厚度变化的结霜量变化率... 本文根据理想气体状态方程和Clapeyron-Clausius方程推导出了计算用于霜密度变化的结霜量变化率的公式。计算时同时考虑了结霜的密度和厚度随时间的变化,得到了不同工况下用于霜密度变化的结霜量变化率、用于霜厚度变化的结霜量变化率随时间的变化规律以及霜的密度和厚度随时间的变化,为采取有效的除霜控制方法提供了依据。 展开更多

关键词 翅片管换热器 结霜 霜密度 霜厚度

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室外环境参数对空气源热泵翅片管蒸发器动态结霜特性的影响 被引量：41

2

作者 郭宪民 陈轶光 +1 位作者 汪伟华 陈纯正 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期29-33,共5页

对一台空气源热泵空调器在不同环境条件下室外换热器的动态结霜性能进行了实验研究，分析了进风温、湿度对热泵空调器结霜量及霜层厚度的影响。实验中考虑了结霜引起的热泵系统蒸发温度及风机流量的变化，采用显微照相法测量翅片表面霜... 对一台空气源热泵空调器在不同环境条件下室外换热器的动态结霜性能进行了实验研究，分析了进风温、湿度对热泵空调器结霜量及霜层厚度的影响。实验中考虑了结霜引起的热泵系统蒸发温度及风机流量的变化，采用显微照相法测量翅片表面霜层厚度，结霜量则通过测量蒸发器进出口含湿量的方法来获得。实验结果表明，室外换热器结霜量随时间线性增长，而翅片表面霜层厚度则分为初始段、匀速增长段和快速增长段三个阶段；在结霜循环的最后20％～30％的快速增长段内霜层生长速率大大加快，可达匀速生长段霜层生长速率的2．4，3．3倍。对于不同的工况，蒸发器均在进风温度0～3℃附近时结霜最为严重，且相对湿度对霜层厚度的影响要大于对结霜量的影响。 展开更多

关键词 热工学 结霜特性 结霜实验 空气源热泵 霜层厚度

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环境参数对翅片管换热器表面结霜特性影响的实验研究 被引量：13

3

作者 薛利平 郭宪民 邢震 《低温与超导》 CAS 北大核心 2017年第4期66-71,共6页

为了解决空气源热泵蒸发器在低温工况下的结霜问题,利用焓差法空调性能实验室搭建翅片管换热器结霜动态特性测试试验台,单独对翅片管换热器进行霜层生长特性影响研究,获得了翅片管换热器表面霜层厚度、结霜量及制冷剂制热能力等参数在... 为了解决空气源热泵蒸发器在低温工况下的结霜问题,利用焓差法空调性能实验室搭建翅片管换热器结霜动态特性测试试验台,单独对翅片管换热器进行霜层生长特性影响研究,获得了翅片管换热器表面霜层厚度、结霜量及制冷剂制热能力等参数在不同迎面风速、空气温度及相对湿度情况下的变化规律。为延缓空气源热泵机组结霜、延长机组在低温工况下稳定运行时间提供了依据。 展开更多

关键词 翅片管换热器 霜层厚度 结霜量 霜层生长特性

原文传递

微量水蒸气条件下低温表面结霜过程的实验研究

4

作者 赖天伟 刘学 +2 位作者 黄知龙 赵波 侯予 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期121-128,共8页

为研究微量水蒸气在低温表面上的结霜过程,搭建了低温表面微量水汽混合湿氮气的可视化结霜实验台。实验对比了常规湿度和微量水汽含量条件下,-180℃冷表面上常温氮气流中水蒸气结霜过程和形态,研究了不同微量水汽含量以及环境压力对低... 为研究微量水蒸气在低温表面上的结霜过程,搭建了低温表面微量水汽混合湿氮气的可视化结霜实验台。实验对比了常规湿度和微量水汽含量条件下,-180℃冷表面上常温氮气流中水蒸气结霜过程和形态,研究了不同微量水汽含量以及环境压力对低温结霜特性的影响。结果表明:相比于常规湿度条件下冷凝-冻结机制主导的结霜过程,微量水蒸气(体积分数71×10^(-6))在低温表面主要通过凝华机制生成微小冰晶沉积在冷表面,形成不均匀分布的无明显枝干的霜晶,随后形成平整疏松的霜层。凝华机制主导的霜层生长过程主要体现为霜层厚度的增大,而密度无明显增大。在微量水蒸气条件下,随着水汽含量由1.53×10^(-6)升高至500×10^(-6),霜层逐渐增厚并伴随着霜层形态由平坦均匀薄层向簇状霜团转变,增大的接触面积使霜层生长速率加快。环境压力由109 kPa升高至190 kPa时,增大的水蒸气分压本质上是由水蒸气绝对含量增加引起,霜层生长加快,表面的不平整程度会升高,霜晶形态更丰富。随时间推移,同一时刻不同环境压力下霜层厚度的差异逐渐增大。最后拟合了适用于低温表面上微量水蒸气条件下的无量纲霜层厚度关联式,整体误差在±20%以内。 展开更多

关键词 结霜 微量水 低温表面 霜层厚度 无量纲关联式

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基于改进BP神经网络的风冷热泵除霜智能控制方法研究

5

作者 张蓄金 《工业仪表与自动化装置》 2024年第5期88-93,128,共7页

当前的智能除霜过程没有考虑机组本身对除霜的影响,造成以BP神经网络为主的控制方法能耗高,效率低。该文提出改进BP神经网络控制风冷热泵除霜控制方法。结合质量守恒定理,明确风冷热泵中湿空气和风机翅片管热器间的换热关系,通过计算控... 当前的智能除霜过程没有考虑机组本身对除霜的影响,造成以BP神经网络为主的控制方法能耗高,效率低。该文提出改进BP神经网络控制风冷热泵除霜控制方法。结合质量守恒定理,明确风冷热泵中湿空气和风机翅片管热器间的换热关系,通过计算控制单元进口和出口处含湿量差值得到风冷热泵的结霜量;使用北方苍鹰优化算法改进BP神经网络,将空气侧换热器结霜相关参数和机组系统对结霜的影响参数作为网络输入,基于结霜量输出换热器除霜开始时间和加热结束时间,实现风冷热泵除霜智能控制。实验结果表明,所提控制方法可在170 s以内解除冻霜,并将结霜过程中的运行压力波动维持在0.3 MPa,降低能源消耗的同时加快了除霜效率,确保空调设备能高性能平稳运行。 展开更多

关键词 风冷热泵 结霜量 除霜控制 改进BP神经网络 霜层厚度

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翅片管换热器结构对霜层生长特性影响研究 被引量：5

6

作者 黄康 郭宪民 邢震 《低温与超导》 CAS 北大核心 2017年第3期73-78,共6页

以50%的去离子水-乙二醇溶液作为制冷剂,用显微测相法测量翅片表面的霜层厚度,实验研究了换热器结构对翅片管式换热器的结霜性能的影响。实验结果表明:对于不同翅片间距(1.6mm—2.8mm)的换热器,当翅片间距为1.9mm时,换热器的平均换热量... 以50%的去离子水-乙二醇溶液作为制冷剂,用显微测相法测量翅片表面的霜层厚度,实验研究了换热器结构对翅片管式换热器的结霜性能的影响。实验结果表明:对于不同翅片间距(1.6mm—2.8mm)的换热器,当翅片间距为1.9mm时,换热器的平均换热量最大,且相对运行稳定,换热器的性能最优。采用平片时,换热器表面霜层生长较慢,但是其换热量较小,工程实践中不宜采用;采用波纹片时,换热器换热量较大且稳定性较好;在不结霜的情况下,开窗片换热器性能优于正弦波纹片与平片。 展开更多

关键词 翅片管换热器 霜层厚度 结霜量 霜层生长特性

原文传递

管翅式换热器迎风侧翅片末端霜层生长模拟研究

7

作者 张龙 宋孟杰 +5 位作者 邵苛苛 张旋 沈俊 高润淼 甄泽康 江正勇 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期179-182,共4页

基于管翅式换热器迎风侧翅片末端存在霜层生长的现象,建立其迎风侧翅片末端霜层生长模型。模拟结果表明,霜层沿气流反方向生长速度最快,且其生长速度随与气流反方向夹角θ的增大而不断减缓,霜层密度及霜层表面温度亦随着θ的增大不断减... 基于管翅式换热器迎风侧翅片末端存在霜层生长的现象,建立其迎风侧翅片末端霜层生长模型。模拟结果表明,霜层沿气流反方向生长速度最快,且其生长速度随与气流反方向夹角θ的增大而不断减缓,霜层密度及霜层表面温度亦随着θ的增大不断减小,霜层整体呈流线型。3600 s后,θ=0°处的霜层厚度及密度分别是θ=90°处值的1.47倍和1.23倍,前者霜层表面温度比后者高2.2℃。研究成果有望指导提升管翅式换热器的防霜性能。 展开更多

关键词 换热器 翅片末端 模拟研究 霜层生长 霜层厚度 霜层密度

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LNG空温式气化器结霜机理及控制技术 被引量：4

8

作者 黄中峰 王云航 邹伟 《煤气与热力》 2021年第8期V0019-V0023,V0036,V0045,V0046,共8页

分析LNG空温式气化器的结霜机理,将结霜过程分为霜晶生长期、霜层生长期、霜层充分生长期,应严格控制霜层生长期,防止气化器大面积结霜。在LNG气化站现场取样,通过实测,得到霜层孔隙率为6.13%。分析空气温度、空气相对湿度、气化器间距... 分析LNG空温式气化器的结霜机理,将结霜过程分为霜晶生长期、霜层生长期、霜层充分生长期,应严格控制霜层生长期,防止气化器大面积结霜。在LNG气化站现场取样,通过实测,得到霜层孔隙率为6.13%。分析空气温度、空气相对湿度、气化器间距对气化器结霜的影响,通过实测霜层厚度,计算得出气化器霜层热阻随影响因素的变化规律,得出空气温度对气化器霜层热阻影响最大,因此要严格控制气化器周围空气温度。提出减少气化器结霜的控制措施(蒸汽加热气化器周围空气、机械排雾、气化器间距控制、SCADA智能监控),运行实践表明,采取控制措施后,有效控制了气化器的结霜现象,霜层厚度和结霜长度明显减小。 展开更多

关键词 LNG空温式气化器 结霜机理 霜层厚度 霜层热阻 结霜控制措施

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自然对流下重力对简单冷表面微观动态结霜特性影响的实验研究 被引量：3

9

作者 雷尚文 宋孟杰 +1 位作者 张龙 张旋 《家电科技》 2022年第5期71-75,共5页

结霜现象广泛存在于自然界和工业领域,往往造成负面影响。为准确预测和分析重力对结霜过程的影响,在自然对流条件下设计了温度为-25℃和-15℃水平、竖置和倒置冷板表面微尺度结霜实验。结果显示:液滴冷凝和汇聚、冻结液滴尖端生长和霜... 结霜现象广泛存在于自然界和工业领域,往往造成负面影响。为准确预测和分析重力对结霜过程的影响,在自然对流条件下设计了温度为-25℃和-15℃水平、竖置和倒置冷板表面微尺度结霜实验。结果显示:液滴冷凝和汇聚、冻结液滴尖端生长和霜层生长阶段约在220秒内结束,且霜厚小于450×10^(-6) m。重力方向与霜枝晶生长方向一致时,重力将促进霜层生长,但也会导致大尺寸液滴形成和霜枝晶掉落。-15℃倒置冷板上,在液滴冷凝和汇聚阶段形成的液滴最大直径达到361.56×10^(-6) m。在霜层完全生长阶段,枝晶的周期性倒融和掉落导致霜厚的激增和激减,以及霜层表面粗糙度的波动。-25℃倒置冷板上,霜层表面粗糙度曲线的峰谷差达到了68.68×10^(-6) m。本研究成果可为预测换热器表面具体结霜特性提供参考。 展开更多

关键词 结霜阶段 自然对流 重力影响 霜层厚度 表面粗糙度 倒融

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冻藏间冷却排管霜层传热效应的研究 被引量：4

10

作者 庄友明 叶美萍 《制冷》 2004年第1期58-61,共4页

本文实地调研了冻结物冷藏间冷却排管的结霜速度和相应的霜层密度及影响结霜速度的主要因素。在此基础上进一步研究分析了 :(1)在蒸发温度不变条件下霜层厚度与传热系数的关系。 (2 )在保证排管冷量不变和库温恒定的条件下 ,蒸发温度、... 本文实地调研了冻结物冷藏间冷却排管的结霜速度和相应的霜层密度及影响结霜速度的主要因素。在此基础上进一步研究分析了 :(1)在蒸发温度不变条件下霜层厚度与传热系数的关系。 (2 )在保证排管冷量不变和库温恒定的条件下 ,蒸发温度、传热系数和制冷系统COP等重要性能指标随霜层厚度的变化关系。分析计算结果表明 :冻藏间的冷却排管霜层厚度的过度增加会严重地影响排管本身的传热性能和制冷能力 ,降低制冷系统的COP。 展开更多

关键词 热工学 冷却排管 霜层厚度 传热系数

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基于语义分割的冷库排管霜层厚度测量研究

11

作者 朱睿哲 马西良 +2 位作者 苗文军 马彬 杜学智 《建模与仿真》 2023年第6期5430-5441,共12页

针对冷库霜层厚度监测过程中常处于低光照、多障碍的环境,严重影响图像质量与霜层厚度测量精度的问题,提出了一种基于语义分割的冷库排管霜层厚度测量方法。首先将语义分割算法引入图像处理中对采集所得的低光照霜层图像进行像素分割,... 针对冷库霜层厚度监测过程中常处于低光照、多障碍的环境,严重影响图像质量与霜层厚度测量精度的问题,提出了一种基于语义分割的冷库排管霜层厚度测量方法。首先将语义分割算法引入图像处理中对采集所得的低光照霜层图像进行像素分割,以消除低光照环境对图像质量的影响;其次对排管霜层的结霜区域进行Canny边缘检测,并结合霍夫直线检测算法,实现对霜层区域的提取;最后利用冷库排管的实际尺寸与结霜区域像素宽度比例关系确定霜层厚度。实验结果表明,文中所提方法能够有效计算低光照、多障碍环境下的冷库排管霜层厚度,计算所得的霜层厚度相对误差仅为1.88 mm,对冷库排管霜层监测工作具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 霜层厚度测量 语义分割算法 CANNY边缘检测 霍夫变换

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橡胶表面喷霜物厚度的显微表征方法 被引量：3

12

作者 郑丽娜 郑善亮 +3 位作者 齐生凯 王诗凝 吴爱芹 刘爱芹 《橡胶科技》 2021年第8期404-408,共5页

借助扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对橡胶表面喷霜物厚度进行表征。结果表明:SEM法从截面角度测试喷霜物厚度,统计多组厚度数据,以直方图的形式反映喷霜物厚度的分布情况,方法直观、结果客观;AFM法通过三维图像得出喷霜物厚度... 借助扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对橡胶表面喷霜物厚度进行表征。结果表明:SEM法从截面角度测试喷霜物厚度,统计多组厚度数据,以直方图的形式反映喷霜物厚度的分布情况,方法直观、结果客观;AFM法通过三维图像得出喷霜物厚度,适合喷霜物未完全覆盖橡胶表面且起伏高度差小于3μm的样品,方法简单、分辨率高。 展开更多

关键词 橡胶 表面 喷霜 表征 喷霜物厚度 扫描电子显微镜 原子力显微镜

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图像处理在管内结霜厚度测量中的应用 被引量：3

13

作者 周冲 程惠尔 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1175-1177,共3页

在深冷条件下 ,换热器管内高速含湿气流有可能在换热表面结霜 ,进而发生霜吹除和霜崩塌 ,影响换热效果 ,堵塞进气道 ,危及流动 .为观察管内流动结霜的图象与生长特性 ,测量其霜层的厚度 ,引入了 CCD(Charge- Coupled Device)摄像系统和... 在深冷条件下 ,换热器管内高速含湿气流有可能在换热表面结霜 ,进而发生霜吹除和霜崩塌 ,影响换热效果 ,堵塞进气道 ,危及流动 .为观察管内流动结霜的图象与生长特性 ,测量其霜层的厚度 ,引入了 CCD(Charge- Coupled Device)摄像系统和图像卡 ,利用图像处理中的边缘检测、噪声抑制和图像分割等技术 ,实现了一个管内结霜霜层厚度动态监测系统 .该系统可实时记录结霜图像 ,在进行相应的图像处理后计算出霜层厚度 . 展开更多

关键词 霜生长 图像处理 边缘检测 噪声抑制 换热器管 霜层厚度测量 图像分割

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空温式翅片管气化器非稳态结霜速率分析 被引量：2

14

作者 陈叔平 谢福寿 +2 位作者 姚淑婷 韩宏茵 常智新 《低温与超导》 CAS 北大核心 2013年第3期1-4,共4页

观测了某实际运营的空温式翅片管气化器附近湿空气流动状态。基于热力学理论和湿空气流动状态建立了空温式翅片管气化器表面非稳态结霜模型,推导了非稳态结霜速率的关系式,分析了不同工况下非稳态结霜速率影响因素。非稳态结霜速率随湿... 观测了某实际运营的空温式翅片管气化器附近湿空气流动状态。基于热力学理论和湿空气流动状态建立了空温式翅片管气化器表面非稳态结霜模型,推导了非稳态结霜速率的关系式,分析了不同工况下非稳态结霜速率影响因素。非稳态结霜速率随湿空气温度、相对湿度和气流速度增加而增加,其主要影响因素为湿空气温度和相对湿度,而气流速度影响相对较小。非稳态结霜速率分析为精确计算空温式翅片管气化器传热特性提供了一定理论依据。 展开更多

关键词 空温式翅片管气化器 非稳态结霜速率 霜层厚度 霜层密度

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受限流道沿程参数变化对竖直圆管表面结霜特性影响的实验研究 被引量：1

15

作者 刘学 赖天伟 +3 位作者 赵琪 强铭琛 马斌 侯予 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期149-155,共7页

为研究换热器受限流道内沿程湿空气参数和壁温同时变化对霜层生长的影响,搭建了竖直布局的可视化结霜实验台。实验研究了受限流道内沿程霜层厚度、壁温、霜层生长率等参数的变化规律,以及逆流工况下入口湿空气温度、相对湿度、空气流速... 为研究换热器受限流道内沿程湿空气参数和壁温同时变化对霜层生长的影响,搭建了竖直布局的可视化结霜实验台。实验研究了受限流道内沿程霜层厚度、壁温、霜层生长率等参数的变化规律,以及逆流工况下入口湿空气温度、相对湿度、空气流速对受限流道内圆管表面的结霜量和平均霜层密度的影响。实验结果表明:沿制冷剂流动方向,制冷剂入口段霜层逐渐变薄,中间段霜层厚度趋于平坦,出口段霜层厚度上升。因受限效应的影响,在结霜初期流道内的霜层生长率逐渐降低;在结霜中期流道内水蒸气浓度随时间升高,可使霜层生长率出现小幅提升;在结霜后期霜层生长率降低。在壁温越低、水蒸气浓度越高的位置,霜层生长率出现局部增大的时间越早。更高的入口湿空气温度、相对湿度、空气流速会提升结霜量,而平均霜层密度随入口相对湿度升高而下降。 展开更多

关键词 受限流道 结霜特性 霜层厚度 结霜量 平均霜层密度

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低温高湿环境下翅片管换热器结霜特性的研究 被引量：2

16

作者 陈轶光 方筝 谷志攀 《冷藏技术》 2019年第2期15-19,共5页

本文对低温高湿环境下的翅片管换热器结霜特性进行了实验研究,分析了进风温度、相对湿度对换热器结霜量、霜层厚度、管壁温度以及蒸发温度的影响。实验结果表明:换热器表面结霜量随着时间呈线性增长,霜层厚度随着时间的变化分为线性增... 本文对低温高湿环境下的翅片管换热器结霜特性进行了实验研究,分析了进风温度、相对湿度对换热器结霜量、霜层厚度、管壁温度以及蒸发温度的影响。实验结果表明:换热器表面结霜量随着时间呈线性增长,霜层厚度随着时间的变化分为线性增长段和加速增长段,管壁温度和蒸发温度随着时间的变化分为缓慢下降段和快速下降段。同时,霜层厚度、结霜量随着进风温度的升高和相对湿度的增大而增大,换热器管壁温度和蒸发压力随着进风空气温度的降低和进风相对湿度的增加而降低。 展开更多

关键词 翅片管换热器 结霜 霜层厚度 结霜量

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受限空间圆管表面结霜特性及换热性能实验研究 被引量：2

17

作者 董晓俊 丁培 +3 位作者 张蓓乐 陈小砖 赖天伟 侯予 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期71-77,共7页

为了优化换热器结构以提高其除霜性能,通过水平圆管结霜可视化实验台对受限空间内结霜过程进行了实验研究,分析了霜层厚度沿管长方向的生长规律、结霜量和热流量随时间的变化规律,以及湿空气初始流速、温度、相对湿度和管壁温度等因素... 为了优化换热器结构以提高其除霜性能,通过水平圆管结霜可视化实验台对受限空间内结霜过程进行了实验研究,分析了霜层厚度沿管长方向的生长规律、结霜量和热流量随时间的变化规律,以及湿空气初始流速、温度、相对湿度和管壁温度等因素对圆管表面结霜量和热流量的影响。实验结果表明:结霜初期,霜层厚度沿管长方向逐渐升高;之后,圆管中部的霜层最厚,靠近入口的霜层厚度最小;融霜最先发生于空气流道出口处;结霜量随时间延长呈现增长趋势,而热流量呈现先增大后减小的趋势;较高的湿空气流速、湿空气温度、相对湿度和较低的壁面温度对应较大的结霜量和热流量,其中管壁温度对结霜量和热流量影响相对较小。实验所获得的结霜特性与换热规律对换热器设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 结霜特性 受限空间 霜层厚度 热流量 圆管 换热性能

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结霜工况下低温氢气空浴回温器传热性能分析 被引量：2

18

作者 陈虹 李亦健 +4 位作者 吴云翔 高旭 张亮亮 汤珂 金滔 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期24-29,共6页

为一套用于低温氢气回温的空浴式换热器建立了传热模型,着重考察结霜工况对传热性能的影响。针对等霜层厚度和线性变化霜层厚度等两种模型,计算和分析了不同风速对回温器的温度分布的影响以及满足复温需求的最小换热管长度。鉴于实际结... 为一套用于低温氢气回温的空浴式换热器建立了传热模型,着重考察结霜工况对传热性能的影响。针对等霜层厚度和线性变化霜层厚度等两种模型,计算和分析了不同风速对回温器的温度分布的影响以及满足复温需求的最小换热管长度。鉴于实际结霜工况应该介于两种理想霜层模型之间,为满足该低温氢气回温器换热要求,最低管外空气强制对流风速也应介于两种理想模型所要求的最低风速之间,即1.3—2.1 m/s之间。 展开更多

关键词 氢气 回温器 传热性能 霜层厚度模型

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