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题名基于热质传递效应的准稳态结霜模型改进及数值验证
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作者
吴林凯
林志敏
王良璧
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机构
兰州交通大学机电工程学院
铁道车辆热工教育部重点实验室
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出处
《化工学报》
北大核心
2025年第8期4004-4016,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(51676093)
甘肃省高等学校产业支撑计划项目(2023CYZC-37)。
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文摘
基于相变结霜本质为热质传递的原理,进一步考虑霜层孔隙率逐渐降低和热阻增大分别致使水蒸气扩散能力和换热效果下降的实际情况,进而引入有效扩散系数D_(eff)和当量传热系数h_(eq)。同时,修正了传质因子j_(m)和传热因子j_(h)的计算式,将无量纲参数J(j_(m)/j_(h))耦合至准稳态结霜模型中,从而对霜层特性参数进行了合理修正。为验证改进模型的预测准确性,与Lee模型、Lenic模型和Wong模型的计算结果以及7个典型实验工况的38组测量数据进行了对比验证。结果表明,该模型预测精度相较上述模型分别提升了31.81%、64.57%和50.64%。此外,模型预测值与典型工况下的实验数据吻合较好,所有工况下霜层厚度的平均误差小于6.57%,霜层密度的平均误差不足7.10%,霜层表面温度及结霜量的平均误差分别为8.41%和9.59%。
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关键词
相变
传热
传质
准稳态结霜模型
数值模拟
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Keywords
phase change
heat transfer
mass transfer
quasi-steady-state frosting model
numerical simulation
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分类号
TB61
[一般工业技术—制冷工程]
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