冷库气流组织建模及优化研究

发布时间：2019-08-19 08:13

【摘要】：冷库作为食品冷藏链的主要环节,其冻冷藏食品的质量备受关注,冷库内气流组织优劣对冷冻冷藏食品的质量有一定的影响。 文中针对某冷库建立了物理模型,利用软件进行数值模拟,分析了冷库内气流分布情况,并通过了实验验证。其主要研究内容如下： 利用数值模拟法分析了冷库中冷风机出口风速变化时,其速度场和温度场的分布情况,并得出适宜的冷风机出口风速。 在确定冷风机出口风速前提下,通过调整冷风机所处位置,模拟分析了气流组织分布情况。分别对冷风机布置在冷库的长度方向、布置在宽度方向、布置在中间位置进行了模拟计算,研究其速度场和温度场变化,确定冷风机适宜摆放位置,提出改进方法。 分别对空库、载货后的冷库进行了气流分析,研究了货物周边流场分布情况,验证冷风机在宽度方向设置前提下,空库和满库时气流场的分布情况,提出改进方法。 对实际冷库选取测量点,通过对测量值和模拟值做分析对比,研究实际冷库和模拟冷库流场存在的差异,提出实验测量改进方法。 通过研究,得出以下结论： 随着冷风机出口风速的增大,冷库内射流区域逐渐增大,冷库内会形成明显的回流区域；冷库内低温区域逐渐增大,库内温度场呈现均匀变化趋势；通过不同风速下气流组织理论分析研究,确定该冷库空库情况下适宜的冷风机风速为13m/s。 对于冷库尺寸不同,冷风机摆放位置不同,气流组织分布不同,在布置冷风机时,要根据实际情况综合考虑气流场效果,以此来选择合理的布置位置。 分析了冷库内放满货物后的气流场分布情况,从整体来看,在冷风机正下方区域会形成明显的涡旋运动,可以通过改变货物距离或者提高冷风机位置来进行改善；在货物的近端位置,货物表面速度场变化明显,在远端位置,速度场集中在0.5～1m/s范围内,整个货物温度场在-17.6～-17.2℃范围内,温度场均匀分布。 经实验验证,温度的测量值和模拟值最大温差为1.98℃；在速度方面,在库内Y-Z切面上,气流速度测量值和模拟值最大相对误差达到7.79%,而在X-Y切面上,气流速度测量值和模拟值最大相对误差则达到7.90%。
【图文】：

4.1.1对Y-Z平面速度场e笥跋煅∪�X=-0.3m切面（Y-Z平面），图4-1显示的是当风速分别为12m/s、13m/s、14m/s、15m/s时的速度矢量图。- 12m/s t 13nVs1 1 I. IINO ：h澨，

本文编号：2528114