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随着国家乡村振兴战略的大力推进,农村经济正在迅速发展,日光温室种植面积也日益增长。由于日光温室环境调控技术与手段的匮乏,造成日光温室低温高湿的现象比较严重,作物极易出现冻害和病害,导致作物减产减收,严重时可能会导致绝产绝收。因此本文基于日光温室低温高湿的环境特点,结合风洞实验台,搭建了除湿机测试实验平台,重点研究除湿机在低温高湿环境下的热质传递规律,并根据温室的温湿度环境设计了实验工况,进行了一系列的实验测试。而且建立了简化后除湿机的数值物理模型,根据实验测得的数据,对除湿机进行了数值模拟,其主要研究内容和得到的主要研究结论如下:首先,当除湿机在进口空气温度为8℃,空气流速为1.25m/s的低温环境下运行时,进口空气湿度从70%增加到90%过程中,蒸发器空气侧换热量也随之增大,最大增加了47%;对流换热系数也增大,最大增加了71%;析湿量也随之增大,最大增加了48%。进口空气温度为8℃,空气相对湿度为90%时,入口空气流速从0.5m/s增加到1.25m/s过程中,蒸发器空气侧换热量也增大,最大增加幅度为59%;对流换热系数也随之增大,最大增加幅度为46%;析湿量也增大,最大增加幅度为56%。因此,除湿机在低温下运行,当入口空气温度不变时,除湿机进口空气流速对除湿机热质传递特性的影响程度要明显大于进口相对湿度的影响,而且提高入口空气流速有利于提升除湿机的热质传递强度。第二,当除湿机在进口空气相对湿度为90%,进口空气流速为1.25m/s的高湿环境下运行时,除湿机进口空气温度从10℃增加到14℃过程中,蒸发器空气侧换热量也增加,最大增加幅度为18%,对流换热系数呈现增大的趋势,最大增加了13%;析湿量也随之增加,最大增加了17%;当除湿机进口温度从14℃增加到18℃时,蒸发器空气侧换热量显著增加,最大增加了24%;对流换热系数呈现增加的趋势,最大增加了30%;析湿量也随之增加,最大增加了23%。说明除湿机在空气温度高于14℃运行时的换热特性与析湿特性要高于空气温度低于14℃运行时的。因此,提高入口空气温度不仅可以提高除湿机的换热性能和析湿性能,而且还可以改善除湿性能。第三,当除湿机在低温高湿环境下运行时,当除湿机进口空气温度为6℃,空气流速为0.5m/s,空气相对湿度从70%增加到90%过程中,蒸发器阻力系数明显增加,最大增加了150%。当除湿机进口空气温度为6℃,空气相对湿度为70%,空气流速从0.5m/s增加到1.25m/s过程中,蒸发器阻力系数呈现减小的趋势,最大减小了80%。当除湿机进口空气温度为10℃,空气流速为1.25m/s,空气相对湿度从70%增加到90%过程中,蒸发器阻力系数随之减小,最大减小了32%。进口空气相对湿度为90%,进口空气流速为1.25m/s,空气温度从6℃增加到10℃时,阻力系数呈现减小的趋势,最大减小了80%;空气温度从14℃增加到18℃时,阻力系数随之减小,最大减小了11%。因此,当进口空气温度低于10℃时,通过减小除湿机进口空气相对湿度的方式以及当进口空气温度高于10℃时,通过提高除湿机进口空气相对湿度和进口空气流速的方式都可以有效地减小蒸发器的阻力系数,改善其阻力特性。第四,除湿机进口空气流速对除湿机的除湿量和单位功率除湿量影响很大。实验结果表明,当进口空气流速为0.75m/s时,各个实验工况除湿机的除湿量与单位功率除湿量达到最大,特别是进口空气温度为20℃,空气相对湿度为90%时,除湿量与单位功率除湿量达到最大,分别为1.173kg/h、1.38kg/k W,此时除湿机的除湿效果最好。因此除湿机在除湿过程中进口风速应该选取为0.75m/s,使得除湿机的除湿效率最好。第五,当除湿机在低温高湿环境下运行时,除湿机会面临结霜的风险。当除湿机进口流速和进口空气温度逐渐增大时,除湿机结霜量呈现逐渐减少的趋势。当除湿机进口空气温度低于10℃时,除湿机结霜量随着进口相对湿度的增大而增大;当除湿机进口温度高于10℃时,除湿机结霜量随着进口相对湿度的增大而减小。除湿机在除湿过程中,检测结霜的周期太长,导致除湿机的除湿量降低,应对除湿机的检测结霜机制进行改进。从而提高除湿机的除湿效率。第六,通过比较除湿机实验测试值与数值模拟值得出,实验值与模拟值的最大误差都低于15%,平均误差是9.43%。因此,本文构建的除湿机数值模拟物理模型正确,并且除湿机数值模拟与实验测试结果基本一致。通过数值模拟结果分析得到:（1）析湿工况下,即进口空气温度为16℃,进口空气流速为0.75m/s时,随着除湿机进口空气相对湿度的增大,除湿机出口温度也增大,除湿机进出口空气温度最大提高了113%;除湿机出口空气相对湿度变化不明显,出口空气相对湿度变化范围为25%～30%;除湿机压力变化保持不变,除湿机压力损失为20Pa。当除湿机进口空气温度为16℃,进口空气相对湿度为90%时,随着除湿机进口空气流速的减小,除湿机出口温度明显增大,除湿机进出口空气温度最大提高了150%;除湿机出口空气相对湿度随之减小,除湿机进出口空气相对湿度最大降低了78%;除湿机压力逐渐减小;当除湿机进口空气流速为0.5m/s时,压力损失最小为13Pa。除湿机出口速度逐渐越小,最小为0.8m/s。（2）低温工况下,即除湿机进口空气温度为10℃,进口空气流速为0.75m/s时,随着除湿机进口空气相对湿度的增加,除湿机出口温度变化不大,除湿机出口温度变化范围为22℃～24℃;除湿机出口空气相对湿度基本不变,除湿机出口空气相对湿度变化范围为25%～30%;除湿机压力保持不变,除湿机压力损失均为20Pa。当除湿机进口空气温度为10℃,进口空气相对湿度为90%时,随着除湿机进口空气流速的减小,除湿机出口温度显著增大,除湿机进出口温度最大提高了200%;除湿机出口空气相对湿度逐渐减小,除湿机进出口相对湿度最大降低了78%;除湿机压力随之减小,进口空气流速为0.5m/s时,除湿机压力损失最小为13Pa;除湿机出口速度也随之减小,最小速度为0.8m/s。