典型潜热型控温包装热传递过程模拟

发布时间：2018-06-26 05:28

  本文选题：蓄冷剂 + 控温包装　； 参考：《江南大学》2014年硕士论文

【摘要】：热敏感性产品其理化性质易随氛围温度变化而变化，，控制其所处环境的温度范围是保证其品质和安全最直接最有效的方式。潜热型控温包装是指以蓄冷剂作为储能材料，利用其相变过程需要吸收大量能量来抵消包装产品在储存、运输、销售等各个流通环节从外界传递到包装中的热量，致使包装内部氛围在某一特定的时间段内始终维持在产品容许的温度范围内，从而起到保护热敏感性产品免受热冲击进而达到保证产品品质和安全的目的。本文以典型控温包装系统为研究对象，以包装内的温度区间作为判定的指标，应用ANSYS有限元分析软件进行了以下理论和试验研究： (1)分别在23℃，35℃，45℃储存温度下对潜热型控温包装系统进行了独立的恒温储存试验研究。根据试验包装系统建立其有限元模型，用ANSYS软件仿真了试验过程，仿真结果与实测试验保温系统内部的温度变化非常相近，证实了ANSYS能够真实合理的模拟潜热型控温包装系统的温度分布。并根据对ANSYS仿真试验的分析比较和总结，得到了ANSYS对典型潜热型控温包装系统传热分析的一般方法。 (2)比较了仿真试验法测得热阻值与试验以及常见的保温容器热阻的计算方法，仿真试验法测得热阻无论从误差分布还平均误差上都更加接近试验值。并且分析了所选用蓄冷剂物性和模拟环境温度对仿真试验法测得热阻的影响，得到了用ANSYS仿真法测保温容器热阻对模拟中内容物的一般要求。 (3)通过单因素试验，用ANSYS模拟分析了蓄冷剂单层、双层和三层的相变传热过程：单层蓄冷剂分析了尺寸、导热系数、相变潜热、外界环境温度和对流系数对其控温时间的影响。双层蓄冷剂分析了不同导热系数、不同相变潜热和不同相变区间对传热的影响；三层蓄冷剂分析了不同导热系数、不同相变区间排列方式对其传热的影响。 (4)对典型潜热型控温包装系统的传热过程进行了有限元分析，分析外界环境、保温材料和蓄冷剂对控温时间的影响，并与盛有产品的单层和双层蓄冷剂的典型控温包装系统进行比较，验证了模拟的合理性，并试验与理论进行比较分析，得到潜热型控温包装系统的控温时间的预测模型，根据模型提出了潜热型控温包装系统设计的一般方法。 (5)以Visual Basic作为开发平台，Matrix提供函数支持，进行混合编程，MicrosoftAccess提供数据库，开发了典型潜热型控温包装设计系统。软件能够实现对数据库信息的操作、潜热型控温包装系统的设计和现有潜热型控温包装系统验证是否合理。
[Abstract]:The physical and chemical properties of heat-sensitive products vary with the temperature of atmosphere. Controlling the temperature range of their environment is the most direct and effective way to ensure their quality and safety. Latent heat controlled temperature packaging refers to the use of cold storage agent as energy storage material, which needs to absorb a large amount of energy to offset the heat transfer from the outside to the packaging in various circulation links, such as storage, transportation, sales, etc. The inner atmosphere of packaging is kept within the allowable temperature range of the product for a certain period of time, so as to protect the heat-sensitive product from thermal shock and to ensure the quality and safety of the product. In this paper, the typical temperature control packaging system is taken as the research object, and the temperature interval in the package is taken as the judgment index. The following theoretical and experimental studies were carried out with ANSYS finite element analysis software: (1) the latent heat controlled temperature control packaging system was stored at 23 鈩

本文编号：2069319