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自然冷源食品冷藏陈列柜节能及风幕优化研究

【摘要】:本工作针对冷藏陈列柜能耗高的突出问题,搭建了带有储能功能的自然冷源食品冷藏陈列柜系统试验台,研究该系统5种运行模式下的运行性能。针对敞开式冷藏陈列柜风幕效率低的问题,提出在风幕流道上安装翼型结构,研究了带有翼型结构的食品冷藏陈列柜性能。具体研究内容及主要结论如下:1.对自然冷源冷藏陈列柜系统5种运行模式进行性能试验。试验结果表明:自然冷源食品冷藏陈列柜系统5种模式均可使柜内测试包温度维持在-1~7℃,满足冷藏需求。自然冷源单独供冷模式运行时,室外温度需小于-4.5℃。自然冷源供冷及蓄冷模式运行时,室外温度需小于-8℃。与制冷机组供冷模式的系统能耗相比,蓄冷罐释冷模式和自然冷源供冷模式分别将系统的运行能耗降低了68.45%和46.92%。2.以柜内食品温度均能满足冷藏需求为前提条件,试验研究翼型结构安装前后对立式敞开式冷藏陈列柜的风幕性能、贮藏食品冷藏性能、制冷系统性能的影响。与未安装翼型结构的冷藏陈列柜相比,安装翼型结构后,风幕热卷吸系数下降约48.5%。柜内顶层与底层食品温差降低31%,内外侧的食品温差下降46.2%。系统总能耗降低约22.7%。说明安装翼型结构对冷藏陈列柜节能运行具有显著的意义。3.利用数值模拟的方法对翼型结构安装位置进行优化。在冷藏陈列柜的5层搁架均安装翼型结构的情况下,当翼型结构距搁架90mm时,风幕的流动分布较为均匀和稳定,溢出柜外冷量较少,风幕热卷吸系数达到最低值,为0.3;当翼型结构安装3层时,风幕热卷吸系数降到最低值,为0.23。说明翼型结构距离搁架90mm、安装3层,风幕效率最佳。

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