冷藏柜温度场影响因素的研究

发布时间：2017-04-08 07:12

  本文关键词：冷藏柜温度场影响因素的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冷藏柜易于储存易腐食品而受到广泛关注。本文中采用实验和数值模拟的方法分别测量研究了保温盖和中空玻璃门对冷藏柜内部温度场分布均匀性的影响;试验中,在冷藏柜在空载,保温盖的启闭情况下,对冷藏柜柜内温度场的均匀性和沿宽度方向横截面上的温度分布进行测量,以及在有负载条件下冷藏柜正常工作时,保温盖的启闭对内部不同层数食品包温度的影响,从而可以间接或得柜内温度场的分布;在模拟研究中,以中空玻璃门代替保温盖的作用,模拟冷藏柜在不同送风出口速度下,有无保温柜门对陈列柜内部温度场和速度场的影响,并尝试分析温度场和速度场之间的联系。通过研究发现:(1)模拟研究中,安装保温柜门,风幕碰到冷藏柜内壁会沿着壁面向下弯曲,形成端壁涡流,涡流引起的内部空气的环状流动也是温度场滞后性的主要原因;不同风幕出口速度(0.3m/s,0.5m/s和0.8m/s)对柜内温度稳定时的温度值影响很小,但随着风速的增加,冷藏柜在运行初始阶段的降温速率较快,且在温度场稳定时,冷藏柜内温度场均匀性有所增加,基于温度均匀性和稳定时的温度值两个方面综合考虑,风速为0.8m/s为风幕最佳出口送风速度。(2)模拟中,在没有安装保温柜门时,冷风幕在射流的中后部分发生扩散,部分风幕气流经过敞口流到外界环境中,导致在相同风速时,与安装保温柜门相比,内部降温速率较慢,且温度场稳定时温度值要高于安装保温柜门的温度值;风速在0.8m/s和1.5m/s时,冷藏柜柜内温度场的均匀性分布良好,可以满足冷藏食品的要求,出口风速为0.8m/s时,风幕已经可以完整覆盖整个敞口,风速继续增大时,会造成大量冷空气流到外界环境中,导致冷藏柜冷耗增加,同时风机功率也变大,不利于节能,故0.8m/s更有利于冷藏柜温度的均匀性和节能。(3)在风幕出口速度均为0.8m/s时,加装柜门冷藏柜的内部温度的稳定值要比没有柜门时的温度稳定值低1℃左右,保温柜门不仅可以减少空气幕的外溢,还可以减少外界环境传入柜内的热量。(4)实验中,冷藏柜空载时,关闭保温盖可以有效维持柜内低温(-2.3~-2.9℃),内部温度均匀性较好,保温盖开启时,柜内原有的均匀温度场消失,测点之间最大温差为2.5℃,柜内温度主要分布范围为0~1℃,不利于食品的冷藏存储。(5)冷藏柜在有负载运行时,保温盖闭合可以有效维持食品包的低温且温度均匀性较好,保温盖敞开时,柜内顶部的食品包将会充当蓄冷材料的作用,以维持内部食品包相对较低的温度。
【关键词】：冷藏柜 温度场 均匀性 数值模拟 速度场
【学位授予单位】：天津商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 冷藏柜相关介绍10-14
• 1.2.1 冷藏柜的分类10-13
• 1.2.2 冷藏柜的使用要求13-14
• 1.3 冷藏柜的应用14-15
• 1.4 冷藏柜国内外研究现状15-21
• 1.5 本文主要研究内容21-23
• 第二章 冷藏柜性能模拟23-38
• 2.1 COMSOL 4.4 介绍23
• 2.2 数学模型的基本假设23-24
• 2.3 数学模型的控制方程组24-25
• 2.4 约束条件设定25
• 2.5 网格划分25
• 2.6 模拟方案25-26
• 2.7 模拟结果和分析26-36
• 2.7.1 有柜门时模拟结果26-31
• 2.7.2 无柜门时模拟结果及分析31-36
• 2.8 本章小结36-38
• 第三章 冷藏柜试验台的搭建38-47
• 3.1 冷藏柜热负荷计算38-40
• 3.2 制冷系统的选择40-42
• 3.3 试验测试系统42-44
• 3.3.1 温度测试系统42-43
• 3.3.2 速度测试系统43-44
• 3.444-45
• 3.4.1 温度测量点布置44-45
• 3.4.2 风幕速度测点45
• 3.5 实验步骤45-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第四章 冷藏柜性能测试47-63
• 4.1 冷藏柜空载时温度测试47-55
• 4.1.1 空载时保温盖闭合时温度场分布测试47-49
• 4.1.2 空载时保温盖敞开时温度场分布测试49-52
• 4.1.3 空载时冷藏柜内横截面温度场的测量52-55
• 4.2 负载时冷藏柜内温度实验55-60
• 4.2.1 保温盖闭合实验55-57
• 4.2.2 保温盖敞开实验57-60
• 4.3 温差分析60-62
• 4.3.1 空载时温差分析60-61
• 4.3.2 有负载时温差分析61-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 结论和展望63-65
• 5.1 结论63-64
• 5.2 展望64-65
• 参考文献65-70
• 硕士期间发表的论文70-71
• 致谢71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：292337