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卧式冷藏陈列柜风幕优化研究

【摘要】:近年来随着我国城镇化水平提高、居民生活方式转变以及人们对食品安全的重视,智能化冷藏柜需求显著增大。本文对冷藏陈列柜内部的温度分布和速度分布进行了分析和研究,通过建立数学计算模型进行数值计算,为试验提供优化指导和依据,确定了该冷藏柜较佳的风幕送风速度,风幕射流角度,并且通过试验在此角度和送风速度情况下进行试验测试,以试验来验证模拟的准确性。首先在试验中测试了冷藏柜封闭柜门情况下温度分布,在得到柜内分布较为稳定和均匀的情况下,进行进一步试验,本文研究的是体积较大型的冷藏柜,有三个柜门,打开一个柜门进行试验研究,用实验仪器测得试验冷藏柜内部温度分布。然后再进行下一步试验,在柜内放置试验用的食品包,测试柜内添加载荷情况下冷藏柜内温度场分布,先测量柜门关闭情况下柜内温度分布,试验完成后再测量柜门开启一个的时候,柜内温度场分布。最后将实验数据进行处理,并与数值模拟结果进行对比分析,得出以下结论:1.先进行数值模拟,模拟采用COMSOL软件,以非等温流体模型进行数值模拟,模拟中先以1m/s的送风速度对比分析在不同射流角度下的柜内温度和速度分布,模拟选用角度分别为5°、0°、-5°、-10°,通过对比这四种不同风幕射流角度发现以-5°倾角为最佳,送回风温度差值较小,柜内温度分布相对均匀,风幕能够较好形成。2.模拟确定送风角度后,在该角度条件下,模拟不同风幕送风速度,对柜内温度场和速度场的影响,模拟选用送风速度分别为0.5m/s、0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s,通过对比不同风速下柜内温度场的均匀性和稳定性,以及风幕的完整性,发现在送风速度为0.8m/s时柜内温度分布较为均匀,冷量溢出较少,风幕能够完好形成。3.进行试验测试,记录和处理数据,通过对比试验和数值模拟,能够发现试验和模拟偏差较小,验证了模拟的准确性,得出该送风角度和送风速度能够为冷藏柜优化设计提供依据。4.通过实验发现,冷藏柜内温度分布的均匀性和稳定性与柜内有无负载有较大影响,在柜内无载荷时,柜门开启状态下温度波动范围大,频率高,当放入商品载荷时,柜内温度波动较小,能够很好的稳定柜内温度场分布。

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