| 【论文摘要】 |
长期以来,霜层内部结构的准确描述和热物性的精确确定,一直是对结霜机理研究的一个难题。因此,本文首先针对结霜初期的生长结构问题,研制出了一套可以观测霜层生长过程图像的结霜实验装置,通过对结霜条件的控制,为分析结霜过程的特性提供实验依据,并且该设备还解决了国内很多结霜实验图片拍摄不清晰和倍数较小的问题,可以拍摄到较大倍率的清晰的图像。
在搭建了实验平台的基础上,本文对结霜初期的生长变化规律进行了大量了实验研究,取得了很多有用的实验数据,并对各种实验现象给予了分析和讨论。
本文在对霜层生长特性充分的认识之后,结合了现有一维随机成核生长模型,考虑了冷表面温度和环境温度对霜层生长的影响,建立了霜层一维生长模型,运用计算机图像处理技术,将模拟出来的图像和实验中拍摄到的图像进行对比,得到比较一致的结果。再运用分形理论,对模拟生长图片进行分形维数的计算,发现模拟图像具有分形特征且随着霜层厚度的增加,分形维数随之增大。
为了能对霜层内部的导热过程有个比较清晰、直观的了解,本文运用有限差分法,对霜层剖面进行了离散化处理,以能量守恒原理为基础,列出了网格点的控制离散方程组。结合霜层固有的不均匀特性... |
