布置真空绝热板的冷藏集装箱内温度分布

发布时间：2019-07-20 13:49

【摘要】：为研究布置真空绝热板对冷藏集装箱内温度分布的影响,以20ft机械式冷藏集装箱为研究对象,建立箱内空气对流与换热的物理和数学模型。采用标准k-ε紊流模型,对稳态下的真空绝热板冷藏集装箱和聚氨酯冷藏集装箱内温度场分布情况进行模拟仿真。模拟结果表明:采用真空绝热板作为保温材料,冷藏集装箱箱内温度场分布状况明显优于聚氨酯冷藏集装箱,而且平均温度能够降低0.8K。最后,对20ft实体聚氨酯冷藏集装箱进行实验,仿真与实验结果能够较好吻合,验证了模型的准确性。
【图文】：

的影响，并与传统保温材料（聚氨酯）进行对比分析。１物理模型建立１．１冷藏集装箱示意图本文以标准２０ｆｔ机械制冷冷藏集装箱为研究对象。箱体内部尺寸（长×宽×高）为５４４０ｍｍ×２２８０ｍｍ×２３１０ｍｍ；送风口在机组端壁面下侧，尺寸为２２６０ｍｍ×３０ｍｍ；回风口在壁面上端，尺寸为１８４０ｍｍ×１３０ｍｍ。货物在集装箱内前后、左右对称布置，货物到侧壁间的距离ａ＝３００ｍｍ，货物前后之间的距离ｂ＝４５０，货物左右之间的距离ｃ＝３００，如图１所示。图１冷藏集装箱三维示意图Ｆｉｇ．１Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｒｅｅｆｅｒｃｏｎｔａｉｎｅｒ１．２模型假设建立冷藏集装箱１∶１等比例数学模型之前，为了便于计算，须对模型作以下简化假设：（１）车厢内空气为牛顿流体，满足Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ假设；（２）货物为固体，且无内热源；（３）箱内密封性良好；（４）对Ｔ形槽进行了简化，忽略Ｔ形槽的导流效果；（５）冷藏集装箱的进、回风口上有格栅，在计算过程中，忽略格栅对送风、回风的影响，送风口尺寸按２２８０ｍｍ×３０ｍｍ、回风口按２２８０ｍｍ×１３０ｍｍ来计算。１．３物理计算模型简化后的冷藏集装箱物理计算模型，如图２所示。图２物理计算模型Ｆｉｇ．２Ｐｈｙｓｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ在已建立的模型中，单独分析各区域内部以及区域与区域之间换热方式。主要换热方式见表１，各材料物理性质见表２。表１各区域热量传递主要形式Ｔａｂ．１Ｍａｉｎｆｏｒｍｓｏｆｈｅａｔｔｒａ

集装箱１∶１等比例数学模型之前，为了便于计算，须对模型作以下简化假设：（１）车厢内空气为牛顿流体，满足Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ假设；（２）货物为固体，且无内热源；（３）箱内密封性良好；（４）对Ｔ形槽进行了简化，忽略Ｔ形槽的导流效果；（５）冷藏集装箱的进、回风口上有格栅，在计算过程中，忽略格栅对送风、回风的影响，，送风口尺寸按２２８０ｍｍ×３０ｍｍ、回风口按２２８０ｍｍ×１３０ｍｍ来计算。１．３物理计算模型简化后的冷藏集装箱物理计算模型，如图２所示。图２物理计算模型Ｆｉｇ．２Ｐｈｙｓｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ在已建立的模型中，单独分析各区域内部以及区域与区域之间换热方式。主要换热方式见表１，各材料物理性质见表２。表１各区域热量传递主要形式Ｔａｂ．１Ｍａｉｎｆｏｒｍｓｏｆｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｅａｃｈｒｅｇｉｏｎ区域材料换热方式ＡＭＧＳＳ不锈钢、隔热材料（聚氨酯、真空绝热板）、ＳＵ３０４不锈钢对流：外部空气←→ＭＧＳＳ不锈钢导热：ＭＧＳＳ不锈钢←→隔热材料导热：隔热材料←→ＳＵ３０４不锈钢对流：ＳＵ３０４不锈钢←→内部空气ＢＢ空气对流：内部空气Ｂ←→ＳＵ３０４不锈钢ＣＳＵ３０４不锈钢、隔热材料、金属底板对流：内部空气Ｂ←→ＳＵ３０４不锈钢导热：ＳＵ３０４不锈钢←→隔热材料导热：隔热材料←→金属底板对流：金属底板←→外部空气表２材料物理性质Ｔａｂ．２Ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓ材料导热系数／（Ｗ·（ｍ·
【作者单位】： 上海海事大学商船学院;
【基金】：中国博士后科学基金(2016M590385)资助项目 上海市自然科学基金(15ZR1419900)资助项目 上海海事大学研究生创新基金(YXR2016082)资助项目
【分类号】：U169.42

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本文编号：2516770