实验研究了自然对流时水平铝表面上的结霜现象.实验中空气温度25 ℃、湿度50%,冷面温度-40～0 ℃.与先前的铜表面实验结果类似,在冷面温度高于-38 ℃时,结霜前铝面上首先出现水珠;冷面温度越低,过冷水珠存续的时间越短,冻结温度也越低;冷面温度较高时,水珠冻结时引起的壁温回升较明显;不同冷面温度对应的初始霜晶形状不同;结霜过程中霜层表面新形成的霜晶形状随时间变化.将冷面温度降至-38 ℃后再与湿空气接触时,发现直接出现霜晶而未经过结露阶段.

对水平铜冷面上的结霜过程进行了显微实验观察,实验结果表明结霜过程基本上都经历了水珠生成、长大、冻结、初始霜晶生成、长大以及霜层成长等过程.根据霜晶的外观形状特点将初始霜晶分成了四大类,讨论了初始霜晶形状随冷面温度和空气相对湿度的变化规律,指出冷面温度是影响霜晶形状的主要因素,而空气的相对湿度对霜晶形状也有一定影响.

为研究冷表面上结霜的微细观过程以及表面湿润性对该过程的影响,对空气中水蒸气在铜裸面及疏水性涂层上的结霜过程进行了微细观可视化研究.实验中冷面温度为-10 ℃. 发现结霜过程并非单纯的凝华过程,而是经历了水珠生成、长大、冻结、初始霜晶生成以及霜晶成长(包括部分霜晶的倒伏)过程.与铜裸面相比,疏水面上水珠分布的较为稀疏,粒径较大,冻结较晚,初始霜晶较迟出现,霜晶高度较低.所有这些都说明疏水性表面可以延缓霜的形成及成长.

在冷面温度为-15～0℃，空气温度为16．5℃和22℃，空气相对湿度为20％～70％，空气流速为0～5．5m／s的条件下，对水平铝表面上结霜现象进行了实验研究。结果表明：冷面温度或空气温度越低，过冷水珠存续时间越短，冻结粒径越小；随着空气相对湿度的增加，过冷水珠存续时间先缩短后延长，冻结粒径先减小后增大；随着空气流速的增大。过冷水珠存续时间先缩短后延长，冻结粒径却不断增大；空气流速对初始霜晶形状的影响不大。