空气源热泵冬季运行存在结霜问题，严重影响性能，掌握翅片管换热器表面的融霜特性与系统耦合机制是空气源热泵融霜过程优化的基础。本项目提出一种可实现融霜过程系统参数调节的新型除霜方式- - 显热除霜，采用理论、实验和模拟相结合的方法，探析基于显热除霜的疏水性翅片管换热器表面的融霜特性。理论分析与可视化实验揭示除霜过程中翅片表面霜层融化、水膜运动的细微观物理特征，探索翅片表面的疏水特性对水膜流动强化的作用机制，阐明由其引起的各融霜流路换热非均匀性的机理，揭示制冷剂、翅片、霜层、水膜和空气的热质传递规律，建立非平衡过程的翅片管换热器融霜数理模型，进而构建出空气源热泵除霜循环模型，揭示融霜时系统宏观参数与系统融霜特性的耦合机制，提出空气源热泵融霜过程优化控制策略，采用非平衡热力学，优化除霜循环热力学特性，构建空气源热泵除霜循环优化与评价方法。本研究将为融霜过程优化与探索新型空气源热泵除霜方法提供理论基础。
