結霜是一個復雜的涉及相變的傳熱傳質過程,冷表面的物理特性對結霜過程有著非常重要的影響,本文對冷表面的結霜機理進行了研究,從成核臨界半徑、成核驅動力、過飽和度、粗糙度等因素對水滴在超疏水表面的成核過程、水滴的凝聚形態及水滴與超疏水表面的傳熱阻等方面進行了分析,并探究了相變驅動力和相變能障對水蒸氣在超疏水表面產生相變的影響,為超疏水涂層可以用來抑制霜層生長提供了理論支撐。

　　經測量證實了環氧樹脂+2wt%石墨烯涂層具有疏水性,在不同的電壓及溫度下對該涂層進行測試,發現不同含量的石墨烯對涂層的溫升速率及溫度穩定值呈正相關,并且該電加熱涂層在低溫工況下,電阻能夠保持穩定,性能良好。在此基礎上,本文對該復合涂層翅片與常規鋁翅片的結霜及融霜過程進行模擬對比分析。對鋁表面和環氧樹脂+2wt%石墨烯涂層表面在不同的空氣相對濕度、環境溫度、空氣流速這三種工況下的結霜過程進行多組模擬,發現超疏水復合涂層翅片能夠延緩室外機換熱器翅片表面霜層生長,且結霜量較少,抑霜效果明顯。

　　理論分析了復合電加熱涂層融霜和常規逆循環融霜過程,給出了二者的融霜能量來源以及能量耗散分布,模擬了鋁表面和環氧樹脂+2wt%石墨烯涂層表面在相同霜層厚度下二者的融霜過程,得出兩種融霜方式所用的融霜時間,并對兩者的能耗進行對比分析,發現復合涂層融霜時間較快,對室內舒適度影響較少。合理控制涂層除霜功率及除霜時間,可使能耗降至*低,涂層除霜節能特性明顯。