表面微结构对结霜性能的影响研究

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1、广州大学硕士学位论文表面微结构对结霜性能的影响研究专业：供热、供燃气、通风及空调工程硕士生：伍彬指导教师：丁云飞摘要结霜现象普遍存在于制冷低温、空气调节、航天航空、化工机械等工程领域。仪器设备结霜会影响设备的正常运行，换热器结霜会恶化传热性能，机翼结霜会大大影响飞机的安全飞行，高压电缆电线结霜会造成重大经济损失。因此，探寻有效的抑霜技术显的非常有必要，表面结构对表面结霜性能有着重要的影响，所以研究表面结构与结霜性能之间的关系对于指导制备抑霜性能良好的材料及实际应用都具有重大意义。本文首先通过水热合成法和模板热压法制备了具有不同表面微观结构和化学成分的微纳米结构ZnO

2、表面和三维柱状结构表面，并以微纳米结构ZnO、三维柱状结构、三维孔状结构表面为实验对象，进行形貌表征，浸润性能和结霜性能实验，最后结合实验数据系统理论的分析表面结构、化学成分、浸润性能与结霜性能之间的机理关系。微纳米结构ZnO表面实验结果显示，表面结构和化学成分都能直接影响到表面的结霜过程、具有微纳米结构和含有低表面能化学成分的试片表面都具有较为优异的抑霜效果。具有规则表面结构几何参数的三维柱状结构和三维孔状结构表面结霜实验结果显示，表面结构几何参数的改变会直接影响表面结霜过程：表面微观结构组成物尺寸越小，表面微观结构形貌越简单，其冷凝液滴成核点越少，冷凝液滴成核越

3、困难。表面化学成分的修饰会改变表面自由能，表面自由能越小越容易形成滴状冷凝，表面换热效果好，表面液滴越难冻结，其表面抑霜能力越好。关键词：微观结构；ZnO；三维柱状结构；三维孔状结构；浸润性能；结霜性能I广州大学硕士学位论文ResearchontheeffectingofSurfaceMicro-structuretotheFrostPerformanceMajor:HeatingVentilationandAir-conditioningEngineeringName:WuBinSupervisor:DingYunfeiAbstractFrostphenomeno

4、nexistsintherefrigerationtemperature,airconditioning,aerospace,chemicalmachineryandotherfieldsgenerally.frostinInstrumentsandequipmentwillaffectthenormaloperation,frostinheatexchangerwilldeteriorateheattransferperformance,frostinwingwillgreatlyinfluencethesafetyoftheflight,frostinvolta

5、gecablewirecancausegreateconomiclosses.therefore,it’sverynecessarytoexploretheeffectivefrostsuppressiontechniques,surfacestructurehasanimportantinfluenceonthesurfacefrostingperformance,sotheresearchoftherelationshipbetweensurfacestructureandfrostingperformancehasgreatsignificanceforgui

6、dancetopreparationfrostsuppressionmaterialsandit’spracticalapplication.Thisarticleusehydrothermalsynthesisandhotpressingmethodpreparationmicro/nanoZnO,three-dimensionalcylindricalstructuresurfacewithdifferentsurfacemicrostructureandchemicalcompositionfirstly,andadoptthestructureofmicro

7、/nanoZnO,three-dimensionalcylindricalstructure,three-dimensionalholestructureastheexperimentalobject,forcharacterizedmorphology,infiltrationandfrostingperformanceexperiment.ultimately,combinewiththeexperimentdataanalysisoftherelationshipbetweensurfacestructure,chemicalcomposition,sur