冷柜、冰箱等设备维持在低温环境下运行,需要消耗大量电能产生持续冷量来抵消热湿负荷,其中湿空气渗透带来的热湿负荷占据着主要部分。为了降低冷冻空间能耗,最直接的措施就是减小湿空气渗透。湿空气渗透主要受到湿度、压力、温度渗透推动势以及渗透路径的影响;因此,为了减少湿空气渗透,实现冷冻空间能耗降低的优化设计目标,需要明确冷冻空间软硬吸合面湿空气渗透特性。本文设计并搭建了冷冻空间软硬吸合面湿空气渗透速率测试实验装置,实验测试了冷冻空间软硬吸合面湿空气渗透特性的变化规律,通过表面形貌观测和理论研究分析了软硬吸合面渗透路径尺度渗透流动类型,建立了湿空气中水分渗透速率预测模型和湿空气中空气渗透速率预测模型。主要研究内容及结果如下:1)提出了基于空气泄漏测试流量法和水蒸气渗透干法测试原理的冷冻空间门封软硬吸合面空气渗透特性测试方法,搭建了冷冻空间软硬吸合面湿空气渗透速率测试实验台,可实现不同压力、温度、湿度等渗透势下的湿空气中水分和空气渗透速率测试。实验装置湿空气渗透速率测量的最大误差为16.7%。2)通过仪器观测得到了软硬吸合面表面形貌,结合材料弹性变形理论计算得到接触应力影响下表面形变结果,揭示了冷冻空间门封吸合面处的微观缝隙尺度为10^-5m量级;3)通过湿空气中水分渗透速率测试实验,研究了水分渗透速率随水分分压差的变化规律,结果表明,在只有湿度渗透势作用时,冷冻空间门封吸合面处的湿空气中水分渗透速率随湿空气中水分分压差增大而增大,两者变化规律呈线性,可用Darcy渗透定律进行描述。通过冷冻空间软硬吸合面水分渗透的理论分析发现,基于Darcy线性定律,结合实验数据拟合渗透系数,可建立典型冷柜的渗透速率模型预测模型;对比渗透速率模型预测值与实验测试值,最大误差小于15%;4)通过湿空气中空气渗透速率测试的实验,研究空气渗透速率随压力差及温度的变化规律,研究结果表明,在存在温度和压力耦合渗透势时,冷冻空间门封吸合面处的空气渗透速率随温度升高而增大;冷冻空间门封吸合面处的空气渗透速率随压差增大而增大,且增大的速率越来越快,两者关系呈非线性。通过多孔介质渗透流动理论对冷冻空间门封空气渗透进行理论分析发现,冷冻空间门封吸合面处的空气渗透速率随压差的变化规律符合Darcy-Forchheimer非线性规律。结合实验数据拟合渗透特性系数,建立典型冷柜的湿空气中空气渗透速率模型预测模型;对比模型预测值与实验测试值,最大误差小于8%。研究结果为冷冻空间门封优化设计提供必需的基础模型,并丰富间隙湿空气渗透理论。