空气源热泵利用储存于空气中的低位能源向目标系统提供热量或者冷量。相比于其他供热方式,空气源热泵技术不仅降低了能源消耗,而且减小环境的污染,因而空气源热泵在我国迅速地被推广应用。然而,我国夏热冬冷地区冬季空气源热泵运行时,存在室外蒸发器结霜问题,而结霜会影响机组换热性能和导致室内热环境不稳定。本文以探索室外翅片管式换热器在低湿工况下的换热性能有所提高,且结霜工况下能降低结霜速率为目的。本文的研究主要是以实验研究及数值计算方法相结合。主要结论如下:通过对在进风温度0℃～6℃、相对湿度在60%～90%、进风速度1.5m/s～4.5m/s工况下的平直翅片和波纹翅片换热器作为室外蒸发器进行实验。结果显示:（1）波纹翅片由于霜层增长迅速,导致阻力迅速增加,最终导致波纹翅片比平翅片提前50min进入严重霜堵恶化阶段,表明平直翅片换热器延缓结霜的效果显著,同时也可以有效减少除霜次数、降低对室内环境参数的影响。（2）在低温高湿工况下,与波纹翅片换热器相比,平直翅片的平均换热量、平均COP值、平均当量对流换热系数分别提升了8.2%、8.1%、30.4%,累计结霜量降低了10.1%。平直翅片换热器的综合性能评价因子5)?1)^1/3比波纹翅片高24.2%,表明平直翅片换热器在结霜工况下的综合传热性能优于波纹翅片换热器,片型特征对热泵室外机的结霜具有显著影响。（3）出现结霜最基本的条件是翅片表面温度低于进风空气的饱和露点温度,而结霜速度高低与空气绝对含湿量有关,说明进风温度和湿度对结霜速度的影响是耦合关系。本实验样件在3.0m/s工况换热性能优于1m/s和4.5m/s。表明当进风速度提高到一定值时,继续提高进风速度对换热性能的改善效果不大。在实验研究的基础上,针对当前热泵室外机翅片换热器冬季运行结霜问题,以减小开孔面积、保留前端高换热区域、增大开孔影响区域为原则,以平翅片为基础设计出椭圆基管镰刀形开孔翅片模型并采用FLUNET软件进行计算研究。结果如下:（1）镰刀形开孔在最大限度保留翅片前端的高换热区域的前提下,有效减薄了翅片表面上的热边界层,使传热得到显著的强化。椭圆基管和空气来流方向夹角较小,使椭圆基管尾流区域比圆基管更小,从而使椭圆基管的翅片流动损失比圆基管翅片小。（2）迎面风速在1m/s～4m/s时,椭圆基管穿孔翅片的传热因子j比圆基管平翅片提高了7.1%～15.3%,表明穿孔翅片具有更加良好的换热特性。椭圆基管模型压降比圆基管模型降低了30.1%～36.6%,表明椭圆基管模型在阻力特性方面比圆基管模型具有更大的优势。在不同的迎面风速条件下,椭圆基管穿孔翅片的综合性能评价因子比圆基管平翅片高,且增幅均在18%以上,最大为31.9%。表明椭圆基管穿孔翅片的综合性能最优。（3）椭圆基管穿孔翅片对提高换热器的换热效果显著。数值模拟结果对空气源热泵室外机翅片的改造提供新的思路,为实验研究新型翅片在结霜下运行提供一定的依据。