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翅片管换热器被广泛应用于空调热泵装置。在夏季制冷工况，室内侧换热器常处于凝露状态，如凝水不能有效排出，将会堵塞空气通路，提高空调器能耗，而且湿工况有助于霉菌生长。在冬季供暖工况，室外侧蒸发器常处于结霜工况，除霜后的化霜水能否有效排出也直接影响空气源热泵机组的运行性能。翅片表面的浸润性对霜层生长、换热器除霜和排水性能均有较大影响，因此研究不同浸润性表面换热器的结除霜和排水性能，对于提高HVAC设备性能、改善室内空气品质、减少HVAC系统及设备事故工况有重要意义。本课题主要研究工作如下： 1)基于“金属冷表面结霜特性研究实验台”，研究水平金属表面在凝结水形成和合并、水珠的冻结、霜层的生长三个过程中，普通和亲水铝箔表面的不同结霜特性。实验发现：普通铝箔表面发生的是珠状凝结，而亲水铝箔则是膜状凝结；亲水铝箔表面的凝结水略早于普通铝箔开始冻结；两种表面霜层初期的生长速率基本相同，但霜层生长后期，亲水铝箔表面霜层的生长速率略低于普通铝箔。 2)搭建“金属冷表面除霜特性研究实验台”，通过图像观测，对霜层的融化过程进行研究；提出“蒸干率”的概念对残留化霜水的蒸干过程进行研究。研究发现：普通铝箔表面的霜层以液态脱落；亲水铝箔表面的霜层则以液固混合状态脱落；亲水铝箔表面残留化霜水的“蒸干率”明显快于普通铝箔，表明亲水表面的霜层更容易在除霜过程中被完全除掉。 3)搭建“换热器排水性能研究实验台”，利用“动态浸渍”实验法，对不同表面浸润性下的翅片管换热器从残留水存在形态、分布规律、存水质量等方面开展研究。结果表明：残留水以珠状水滴的形式较均匀分布在普通换热器表面；亲水换热器残留水有超过50％存在于底部“积水区”，如何减少“积水因”水量成为提高亲水换热器排水性能的关键。多次“干湿循环”后，普通换热器表面出现大量会降低室内空气品质的白色Al2O3粉末；翅片表面亲水涂层溶于水对亲水换热器排水性能产生影响。 4)利用厂家大型人工环境室，对两台额定制热能力为60kW的空气源热泵机组进行结除霜中试研究，两台机组分别采用V型普通翅片管换热器和U型亲水翅片管换热器。研究表明：V型机组运行过程中依次经历了“排水不净”、“除霜不净”、“永冻区”形成、“停机保护”四个阶段，“永冻区”存在和连续两次“停机保护”大大降低了机组制热能力；U型机组在整个实验周期内除霜比较彻底，没有“排水不净”现象，但底部“热盘管”的存在使得机组制热能力下降14％。