恒溫恒湿箱冷库霜层构成以及模型

       恒溫恒湿箱霜的形状主要是由干流空气与换热器外表之间的水蒸气密度差和换热器外表温度决议的。因为结霜条件的不一样,所构成霜的类型也会不一样,通常能够分为四种类型:
★ A型
此类霜的冰晶体近似是线性尺度生长的,并且发作期期间的柱状结晶群因为彼此微细的结晶堆积效果,在霜的生长期期间,开端致使树状结晶化,然后使得霜的厚度和密度添加
★ B型
此类霜具有与A类相似的性质,但两者差异在于B型霜晶体的转化是因为密度对比大的板状霜的构成所致使,并且该类型霜的结晶生长的非平衡程度较A型要小。
★ C型
此类霜不仅是霜柱群头部结霜,并且向霜柱侧外表和底部添加结霜量,因为每个霜柱的增大效果,致使霜柱之间的彼此干与,此刻在霜生长的区域里,比针状结霜密度更大的角枝状结晶变成霜的结构结晶。
★ D型
此类霜主要是由均匀细密的霜晶体堆积而成,随着时刻的推移,逐步变为对比平整的霜外表。国外专家提出了许多物理模型,这些模型大致概括为以下几种:
★ 霜的多孔模型
    这一类模型把霜看作是冰~空气的混合物。例如Jones的模型Yolll以及Brain、Reid和ShaIl的模型,均是相似的多孔模型。其间Yonko模型如图3—2所不,视霜为均匀冰球在空气中构成的立方点阵。
霜的多孔模型图
关于霜的多孔模型,1976年Jones关于干流空气延平板的结霜疑问提出的数学模型关键为:
a. 霜是一个多孔性物质,霜密度随时刻改变,而与空间无关;
b. 空气中水蒸气向霜外表的传递分两有些:一有些经过外表进入霜层内部,用来添加霜的密度;另一有些附着在霜层外表来添加霜层的高度。
★ 霜的冰柱模型
用圆管外外表结霜的准确丈量数据验证了霜层高度与干流空气流速与温度无关这一现实后,提出了霜层高度的增加遵从晶体生长的规则,即晶体生长主要由过饱和度晶体传导凝华热的才能决议,他取霜层中的冰柱作为研讨霜层高度增加率的物理模型,如图3.3所示:
霜的冰柱模型示意图
★ 霜的多孔一冰柱混合模型
林勇二朗等人提出的霜层构造物理模型是多孔质有些和冰柱并排构成如图3.4所示:多孔质有些是冰一空气混合物,冰柱是霜层构造的骨架。这一模型是传导、分散混合的比较复杂的混合模型。
霜的多孔一冰柱混合模型示意图
★ 冰柱、空气一冰块混合物、含空气泡冰层并串联上下两层模型
1984年孙玉清等总结了国外专家提出的几种霜层构造模型,依据几年的试验和理论研究,提出了霜构造并串联上下两层模型。由图3—5可见,孙玉清所提出的霜的物理模型上层为冰层l,基层为并联的冰柱2和空气一冰块混合物层3,1与2、3上下串联,因而视霜的构造由三个根本单元构成:(1)垂直于冷壁面的冰柱;(2)空气和其间凌乱散布的小冰块(空气一冰块混合物);(3)平行于冷壁面而起空气泡在其间凌乱散布的冰层。
霜的并串联上下两层模型示意图
当冷壁面开端结霜时,在冷壁面上主要构成核化基地。核化基地是彼此离隔的,今后随着空气中水蒸气分子向冷外表分散,构成向上成长的冰柱,并在冰柱之间的空气隙中构成凌乱散布的小冰块。当冰柱项部分枝网化时,便逐步构成包括空气泡的平行冰层。该并串联上下两层模型对比全部的反映了孙玉清等所研讨的霜层实践构成进程,并且由此树立的霜层有用导热方程更接近于实践。


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