我国幅员辽阔,以秦岭-淮河为界划分集中供暖区域。北方区域因“煤改清洁能源”政策目前多采取空气源热泵作为清洁供暖新形式,而长江中下游地区隶属夏热冬冷气候区域,冬季各户多采用分体热泵空调形式进行分户采暖。因此,空气源热泵在我国有着广泛应用的实际背景。但空气源热泵在冬季低温多湿环境中使用时,其室外机换热器翅片上极易发生结霜现象,导致实际运行效果并不理想,严重结霜时甚至导致机组停机无法工作。空气源热泵室外机除霜已刻不容缓。为解决实际生活中空气源热泵室外蒸发器翅片严重结霜问题,本文从研究结霜影响因素及霜层生长条件出发,改善了一种抑霜表面改性方法,从根源抑制霜层生长;基于超疏水抑霜机理分析,制备超疏水铝基翅片,针对超疏水翅片实用性（耐久性、自清洁性、排液性、耐腐蚀性）进行分析,并对超疏水铝基平片表面霜层初始生长阶段抑霜效果以及竖直超疏水铝基翅片抑霜/融霜效果展开相关实验研究。首先,对于超疏水抑霜机理进行理论分析得出:从液滴成核位垒角度出发,由于在超疏水冷表面上液核的临界半径cr与临界相变能障（35）GC增大,致使冷凝液滴在超疏水冷表面上难以产生。依据冰桥传播原理,冷凝液滴在超疏水表面上冷凝速度较常规冷表面慢;由于空气进入超疏水表面微观微纳米孔隙中,导致冷凝液滴在超疏水冷表面上接触面积减小、接触角θ增大,可发生跳跃现象的临界半径CR较常规冷表面小,液滴频繁发生合并、弹跳、滚动、滑落现象,使得超疏水冷表面上的液滴覆盖率降低,超疏水冷表面上的液滴尺寸较常规冷表面小、数量亦少且位置分布不均。其次,本文采用化学刻蚀法成功制备出接触角达158.3°的具有表面微-纳二次结构的超疏水铝基翅片。通过一系列实用性分析实验验证得出超疏水铝基具有良好耐久、自清洁、排液、耐腐蚀特性,为超疏水铝基翅片实际应用于空气源热泵室外蒸发器奠定理论研究和工程应用基础。为测试超疏水铝基翅片的抑霜性能和融霜效果,本文搭建了一个模拟低温、高湿环境的强制对流可视化实验平台,以测试超疏水铝基翅片结霜和融霜效果。最后,为实验验证超疏水抑霜机理,本文开展了不同润湿性铝基平片表面霜层初始生长阶段实验测试研究。实验结果表明,液滴只有在低表面能的超疏水铝基冷表面上才能发生自发弹跳;并且,造成超疏水铝基冷表面霜晶分布不均、大小不等、结构差异的初始因素为液滴的自跳跃现象,液滴的分布不均引起霜层分布的不均匀性。超疏水冷表面较常规冷表面上液滴冻结传播速率慢的多,冷表面温度越高,超疏水冷表面抗冻结性能越优。在室外相对湿度86%,风速1.3 m/s,铝基周围环境温度5°C,制冷温度-13°C的实验工况下,超疏水铝基平片冷表面开始结霜的时间较常规铝基平片冷表面上延迟165 s,常规铝基冷表面与超疏水铝基冷表面在结霜过程中的霜层覆盖率平均增速分别为0.643%/s和0.15%/s,超疏水铝基平片冷表面在结霜初始过程中表现出良好的抑霜性能。针对强制对流条件下超疏水竖直铝基翅片表面结霜过程中厚度、重量增长、生长速率变化情况,对翅片融霜时间、化霜水最终停留位置进行实验研究。实验结果表明,在实验工况为室外环境温度7°C,实验腔内测试环境温度为6.85°C,翅片迎风侧相对湿度91%、风速0.6 m/s,翅片背风侧相对湿度77%、风速0.73 m/s,制冷温度-18°C的环境下,超疏水铝基翅片结霜量为常规铝基翅片的69.84%,霜层的平均生长速率为常规铝基翅片的65.22%。在室外环境中超疏水铝基翅片霜层完全融化所需时间是常规铝基翅片的57.69%,且常规铝基翅片及超疏水铝基翅片上残留化霜水的比例分别为76.55%和28.70%,超疏水竖直铝基翅片在整个结霜/融霜过程中表现出良好的抑制结霜、快速融霜的特性。