结霜是一个复杂的涉及相变的传热传质过程,冷表面的物理特性对结霜过程有着非常重要的影响,本文对冷表面的结霜机理进行了研究,从成核临界半径、成核驱动力、过饱和度、粗糙度等因素对水滴在超疏水表面的成核过程、水滴的凝聚形态及水滴与超疏水表面的传热阻等方面进行了分析,并探究了相变驱动力和相变能障对水蒸气在超疏水表面产生相变的影响,为超疏水涂层可以用来抑制霜层生长提供了理论支撑。

　　经测量证实了环氧树脂+2wt%石墨烯涂层具有疏水性,在不同的电压及温度下对该涂层进行测试,发现不同含量的石墨烯对涂层的温升速率及温度稳定值呈正相关,并且该电加热涂层在低温工况下,电阻能够保持稳定,性能良好。在此基础上,本文对该复合涂层翅片与常规铝翅片的结霜及融霜过程进行模拟对比分析。对铝表面和环氧树脂+2wt%石墨烯涂层表面在不同的空气相对湿度、环境温度、空气流速这三种工况下的结霜过程进行多组模拟,发现超疏水复合涂层翅片能够延缓室外机换热器翅片表面霜层生长,且结霜量较少,抑霜效果明显。

　　理论分析了复合电加热涂层融霜和常规逆循环融霜过程,给出了二者的融霜能量来源以及能量耗散分布,模拟了铝表面和环氧树脂+2wt%石墨烯涂层表面在相同霜层厚度下二者的融霜过程,得出两种融霜方式所用的融霜时间,并对两者的能耗进行对比分析,发现复合涂层融霜时间较快,对室内舒适度影响较少。合理控制涂层除霜功率及除霜时间,可使能耗降至*低,涂层除霜节能特性明显。