水平冷面霜层生长的模拟  

Numerical Simulation of Frost Layer Growth on a Horizontal Plate

作　　者：马强[1] 吴晓敏[1] 朱贝[1] 褚福强[1] 胡珊[1] 

机构地区：[1]清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,北京市CO2资源利用与减排技术重点实验室,北京100084

出　　处：《工程热物理学报》2016年第3期620-623,共4页Journal of Engineering Thermophysics

基　　金：教育部博士点专项基金(No.20130002110073);清华大学自主科研计划(No.20131089319)

摘　　要：换热器表面结霜会造成热阻增加、空气流道堵塞等危害。本文对水平冷面上霜层生长过程进行数值模拟。结果显示:霜层平均高度和密度均随时间增长,冷面前沿处水蒸气浓度高,相转移速率快,霜密度较大;霜层内部热传递以导热为主,霜层外以对流换热为主,霜层界面处温度曲线出现拐点。模拟结果与实验结果的对比显示:霜层平均高度90%以上的数据在-15%到+40%的偏差范围内,霜层质量所有数据点在-30%到+20%的偏差范围内。Frost on surfaces of heat exchanger increases thermal resistance and blocks air flow passage.In this paper,Fluent is used to numerical simulate the frost layer growth process on a horizontal cooling plate.The results show that frost height and frost density grow with time;the frost on the front end of the cooling surface is denser because of higher water vapor concentration;the main heat transfer type is heat conduction in the frost layer while heat convection is the main heat transfer type in air flow domain;The simulation results are compared with the experimental results：more than 90% of the frost height data in the relative error from -15% to ＋40% and all of the frost mass data in the relative error from -30% to ＋20%.

关 键 词：水平冷面 霜层生长 数值模拟 多相流 

分 类 号：TK123[动力工程及工程热物理—工程热物理]