冷表面霜层会增大表面接触热阻,影响换热器效率,增加系统能耗。结霜过程是一个复杂的传热传质过程,会受到冷表面特性和环境因素的多重影响。一般研究关注平面上的结霜情况,对于倾斜面上的结霜规律研究不足,由于倾斜面上重力势能会对结霜过程产生影响,所以对倾斜面上结霜规律研究十分重要。因此本研究分别对不同倾角倾斜面的结霜规律进行了系统的研究,并对倾斜面霜层生长过程进行数值模拟,本文主要的研究工作有以下几点:（1）本研究首先搭建了倾斜面结霜显微实验系统,包括恒温恒湿实验系统、倾斜冷表面温控系统、实验数据采集系统、实验图像采集系统。在不同空气温湿度、倾斜面温度等条件实验条件下,显微观测了倾角0°、30°、45°、60°倾斜面结霜过程,探究了空气温湿度、斜面倾角、斜面温度对水珠冻结时间、凝结半径、覆盖率和霜层高度的影响规律。建立了斜面倾角与水珠变形位移关系式。结合相变动力学理论对实验结果进行了分析。（2）对倾斜冷表面的结霜过程进行了数值模拟研究。利用欧拉多相流模型和自定义相变模型数值模拟了斜面结霜过程,探究了霜层体积分数、空气体积分数、霜层温度分布和霜层表面空气速度分布的规律。模拟得到的结论与实验结论相吻合,表明所建立的结霜模型可预测实际结霜情况。（3）研究了平板表面特性对结霜的影响。通过对冷表面涂抹丙三醇和二甲基硅油,制备了亲水表面、疏水表面。探究了空气温湿度、冷表面温度对亲水和疏水表面水珠凝结形貌、凝结半径、覆盖率、冻结时间和霜层厚度的影响,并与无涂层表面进行对比,分析得到亲水和疏水表面结霜过程的影响规律。并研究了涂层厚度对结霜厚度的影响规律。实验研究表明,亲水表面和疏水表面液滴冻结时间长,霜层生长速度慢。涂层对霜层初始生长期影响最大,增加涂层厚度无法提高抑霜效果。