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立式冷藏陈列柜柜内空气流动与传热性能研究

【摘要】:敞开式冷藏陈列柜具有良好的展示效果和方便顾客选取等特点,在超市内得到广泛的应用。然而,由于大面积敞口结构的存在,冷藏陈列柜存在着能耗过高和柜内温度分布不均匀的问题。因此,本文以立式敞开式冷藏陈列柜为研究对象,研究了导流板、背风板和搁架结构对冷藏陈列柜系统传热性能的影响。论文主要研究内容与成果如下: 1.建立了冷藏陈列柜柜内空气流动和换热的二维数学模型,并根据国家标准(21001.1-2007)进行了试验研究,验证了数学模型的可行性。 2.提出了所研究的窄式冷藏陈列柜的最优导流板结构。通过调整导流板折点的位置,分析了导流板结构对风幕性能的影响。相比于原模型,优化结构可使冷藏陈列柜外侧食品包平均温度降低约0.2K。 3.提出了最佳单层风幕下的背风板与风幕的质量流率比值。研究了背风板通孔率和通孔位置对冷藏陈列柜柜内温度分布的影响,结果显示:背风板通孔率在2%-3%,背风板渗透风量在30%-37%时,有利于提高冷藏陈列柜柜内温度分布的均匀性。同时,将通孔位置布置在相邻搁架间的上侧时,有利于降低内外侧食品包的温差。 4.提出窄式立式冷藏陈列柜的最佳搁架宽度。分析了搁架宽度对冷藏陈列柜传热性能的影响,结果表明:当搁架宽度由原宽度400mm减小到380mm时,有利于提升柜内温度分布的均匀性。 5.利用上面最优导流板、背风板和搁架的结构进一步提升冷藏陈列柜系统性能。采用多种优化结构的模型可使冷藏陈列柜柜内温度分布的整体均匀性提高42%,局部均匀性提高45%。

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