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空气取水装置冷凝翅片优化及取水实验研究

徐从辉 夏鹏

徐从辉, 夏鹏. 空气取水装置冷凝翅片优化及取水实验研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2025, 39(4): 466-470. doi: 10.12299/jsues.24-0168
引用本文: 徐从辉, 夏鹏. 空气取水装置冷凝翅片优化及取水实验研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2025, 39(4): 466-470. doi: 10.12299/jsues.24-0168
XU Conghui, XIA Peng. Optimization of condenser fins and water harvesting experimental study on air-water harvesting device[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2025, 39(4): 466-470. doi: 10.12299/jsues.24-0168
Citation: XU Conghui, XIA Peng. Optimization of condenser fins and water harvesting experimental study on air-water harvesting device[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2025, 39(4): 466-470. doi: 10.12299/jsues.24-0168

空气取水装置冷凝翅片优化及取水实验研究

doi: 10.12299/jsues.24-0168
详细信息
    作者简介:

    徐从辉(1998 − ),男,硕士生,研究方向为能源装备与过程控制。E-mail:xch0618@qq.com

    通讯作者:

    夏 鹏(1979 − ),男,副教授,博士,研究方向为制冷与低温工程。E-mail:pxiazju@sues.edu.cn

  • 中图分类号: TB61 + 1

Optimization of condenser fins and water harvesting experimental study on air-water harvesting device

  • 摘要: 实验探究空气取水装置取水效率的影响因素,结果表明处理风机风速、环境空气温度和相对湿度都会影响装置的取水效率。实验中发现,翅片表面的冷凝水产生后未能及时滴落,而是黏附在翅片间形成水桥,这对装置的取水效率产生负面影响。为提高装置的取水效率,对冷凝翅片进行优化。使用COMSOL软件建模进行仿真分析,优化半导体制冷型空气取水装置的冷凝翅片结构,并在翅片表面涂覆疏水性材料,促使冷凝水快速滴落,提高了装置的取水效率。
  • 图  1  空气取水系统及部件介绍

    Figure  1.  Air-water harvesting system and components

    图  2  不同工况下取水量随时间变化图

    Figure  2.  Variation of water harvesting with time under different working conditions

    图  3  物理模型与网格分布图

    Figure  3.  Physical model and grid distribution map

    图  4  出风口温度随网格数的变化

    Figure  4.  Change of air outlet temperature with grid number

    图  5  翅片优化后不同工况下的取水量随时间变化图

    Figure  5.  Change of water extraction with time under different working conditions after fin optimization

    表  1  实验方案

    Table  1.   Experimental scheme

    组别 常量 变量
    实验1 温度25 ℃,相对湿度60% 处理风机风速:3 、5、7 m/s
    实验2 风机风速7 m/s,相对湿度60% 空气温度:15、25、35 ℃
    实验3 风机风速7 m/s,温度25 ℃ 相对湿度:30%、60%、90%
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-06-12
  • 网络出版日期:  2026-02-02
  • 刊出日期:  2025-12-01

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