极地船舶驾驶室不同送风方式对加速热风辅助电加热玻璃化霜的影响

作     者：裘莉莉 魏世松 安毓辉 杨自力 

作者机构：东华大学环境科学与工程学院 中国船舶及海洋工程设计研究院 

出 版 物：《东华大学学报(自然科学版)》 (Journal of Donghua University(Natural Science))

年 卷 期：2025年

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金(52008078) 

主　　题：极地船舶 挡风玻璃 化霜率 热风辅助 风口形式 送风参数 

摘      要：为保障极地船舶在冰区的航行安全、避免近距离碰撞，利用计算流体动力学（CFD）方法对我国某极地船舶驾驶室建模，以化霜率为评价指标，对比研究驾驶室中热风辅助电加热玻璃化霜的加速效应，明确两种典型送风方式（顶部球形喷口和地板条形风口）的化霜特性及不同送风参数（温度、送风量和角度）对化霜速率的影响规律。研究发现，两种热风辅助方式均显著加速船舶在极地的化霜，相比单纯电加热玻璃(1700 W/m2)，辅以球形喷口射流与条形风口送风可使化霜率提升超4倍，128 s时化霜率从12.5%提高至62%以上。但顶部球形喷口和地板条形风口送风在化霜特性上存在显著差异：前者呈初期打开局部视野迅速、整面化霜较慢的“快点慢面特征；后者则表现出相反的“低开高走化霜特性。增大送风量可明显加速化霜，尤其是对地板条形风口；调节送风角度可加快顶部球形喷口的化霜速率，但对地板条形风口影响甚微；送风温度的加速化霜效果有限。研究结果可为极地船舶驾驶室挡风玻璃的低电耗快速化霜提供重要参考。