2～8℃小型疫苗冷库热性能的实验及模拟

发布时间：2021-09-05 12:40

　　为研究2～8℃小型疫苗冷库内部温度场情况并优化热性能,本文以江苏省疾病预防控制中心一座20 m3疫苗冷库为研究对象,在不同工况下分别对其稳态温度场和库门呈30°或90°开启60 s后的非稳态温度场进行实测,通过建立数学模型对冷库结构进行了模拟优化,同时对冷库在测量时间段内和稳定运行时刻的制冷效果和冷库温度场均匀性等评价指标进行系统分析。结果表明:对于小型疫苗冷库,当长度L≥宽度W时,在L方向上布置两台制冷量适当的冷风机为最优布置方案,随着长宽比的降低,库内不均匀系数将更趋于理想状态,且当L=W时,疫苗冷库为最优结构;考虑开门影响,应规范疫苗箱摆放位置,库内疫苗箱距库门1.5 m范围内堆放高度建议不超过1.5 m,整体堆放高度建议不超过1.8 m。 

【文章来源】：制冷学报. 2020,41(06)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

热电偶测点布置

如图2所示，分别在冷库的宽度方向(y-z面)布置1台和2台冷风机(间距375 mm)，持续记录各测点温度数据。在冷库宽度方向布置一台冷风机时，库内平均温度波动值Δtc1，Δtc2分别为1.241 4℃，1.649℃;布置两台冷风机时，其库内平均温度波动值Δtc1，Δtc2为1.014℃，-1.549℃，冷库内整体温度随时间的波动性较弱，温度场更加稳定。

选取两种工况下冷库某一稳定运行时刻，由瞬时温度测量数据可见，冷库宽度方向布置一台和两台冷风机时，冷库平均温度η依次为4.267℃和4.334℃。可见在长宽比为1.6∶1的冷库中，在这种风机被设置在库体一端的送风模式里，风机的出风压力充足的情况下，布置1台或2台冷风机都可以使冷库达到工作温度范围(当风机的出风压力不足时，距离送风机较远端的冷库内空气温度不能快速有效地降温)。图3中所示分别为两种冷库两边界y=100 mm(上)、y=2 400 mm(下)处x-z截面温度云图。如图3(a)所示，在库内仅设置一台冷风机的情况下，冷库内温度极差R=4.400℃，在冷库运行过程中会出现流场死区，造成局部温度场明显热点，在1 500 mm以上角落处存在流场死区，在流场死区里，库内空气不能被进行有效的循环降温，不利于库内疫苗的储藏，造成冷库内气流分布不均匀，冷库的温度不均匀系数σ高达0.848，在库内中心区域和库角死区的疫苗贮藏环境有较大差异。如图3(b)所示，当库内布置两台冷风机，冷库内温度极差R=2.070℃，如此安装的好处是能够减少冷库内流场的死角。与1台相比，布置2台冷风机时的冷库内部温度不均匀系数σ仅为0.373，气流组织更加均匀，死区较少，实现了较好的温度分布。2.2 无负载情况下，冷风机布置方式对疫苗冷库气流组织的影响

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3385366