低温工况下翅片散热器的结霜是一个复杂的热质传递过程.从能量的角度出发,由散热器的对数平均温差(LMTD)引出对数平均焓差(LMED),改进了传统的基于对数平均温差(LMTD)的结霜翅片管散热器传热、传质模型,并通过实验研究了影响翅片散热器结霜及能量传递系数(E0)的主要因素.结果表明,能量传递系数(E0)更准确地反映了散热器的热质交换情况,可以作为系统在霜运行及实时化霜的重要性能参数.
      实验装置散热器表面的结霜是制冷及低温设备最常见的问题之一,霜层形成是制冷工质与冷壁表面含湿气流热质交换的结果。粗糙不平的霜晶增加了翅片散热器的传热面积,从而使换热增强。随着霜层的形成和不断增长,一方面使空气流通面积不断减小,增加气流阻力;另一方面霜层形成的绝热层影响了冷壁表面和暖湿气流之间的换热,从而降低了制冷系统的换热性能。然而结霜过程非常复杂,与环境参数(空气的温度、相对湿度、流速,散热器的冷壁面温度等)以及散热器本身特性(翅片间距、形状、翅片表面状况等)等因素有关。近70年来,国际上许多学者在霜的热物性参数(包括霜的晶格结构、霜密度及霜热导率)、影响霜生长过程因素(包括空气参数、散热器的形状及散热器的表面状况)以及结霜对散热器性能的影响这3个方面做了大量研究,得出了许多规律及关联式。然而,对于复杂的变化条件,这些结果仍不能满足需求。