低溫工況下翅片散熱器的結霜是一個復雜的熱質傳遞過程.從能量的角度出發,由散熱器的對數平均溫差(LMTD)引出對數平均焓差(LMED),改進了傳統的基于對數平均溫差(LMTD)的結霜翅片管散熱器傳熱、傳質模型,并通過實驗研究了影響翅片散熱器結霜及能量傳遞系數(E0)的主要因素.結果表明,能量傳遞系數(E0)更準確地反映了散熱器的熱質交換情況,可以作為系統在霜運行及實時化霜的重要性能參數.
      實驗裝置散熱器表面的結霜是制冷及低溫設備最常見的問題之一,霜層形成是制冷工質與冷壁表面含濕氣流熱質交換的結果。粗糙不平的霜晶增加了翅片散熱器的傳熱面積,從而使換熱增強。隨著霜層的形成和不斷增長,一方面使空氣流通面積不斷減小,增加氣流阻力;另一方面霜層形成的絕熱層影響了冷壁表面和暖濕氣流之間的換熱,從而降低了制冷系統的換熱性能。然而結霜過程非常復雜,與環境參數(空氣的溫度、相對濕度、流速,散熱器的冷壁面溫度等)以及散熱器本身特性(翅片間距、形狀、翅片表面狀況等)等因素有關。近70年來,國際上許多學者在霜的熱物性參數(包括霜的晶格結構、霜密度及霜熱導率)、影響霜生長過程因素(包括空氣參數、散熱器的形狀及散熱器的表面狀況)以及結霜對散熱器性能的影響這3個方面做了大量研究,得出了許多規律及關聯式。然而,對于復雜的變化條件,這些結果仍不能滿足需求。