冷藏车厢内温度场优化及智能控制研究

发布时间：2023-08-18 20:50

　　随着国民经济的快速发展,人民不断追求更高水平的生活质量,大众对生鲜食品、药品等产品的质量要求越来越高。冷链运输是此类货物运输和配送的重要途径,而冷藏车是冷链物流中短距离运输易腐产品的主要工具,是冷链系统中不可或缺的一环。但现有冷藏车厢内温度分布不均、控温效果差、智能化程度低,严重限制了冷藏车的运输能力。本论文以单温区冷藏车厢为研究对象,分析车厢内温度场的分布特点,提出温度场优化方案和控制方案,研究合理的冷藏车厢送风方式、控制方式和智能监控系统。针对单温区冷藏车,建立冷藏车厢的数学模型和仿真模型,通过数值模拟和实验验证得到其空载时的内部流场规律,发现冷风在车厢内形成整体环流,流动方向较为集中,不利于整体降温。进而提出采用梯级送风方案对车厢内温度场进行优化,在车厢顶部增加风机阵列使冷风流向更加分散。利用数值模拟对比优化前后的车厢内温度分布状态,并进行了实验验证。证明梯级送风方案可以有效降低车厢内的平均温度、温度场不均匀系数,减小温度极差,提高降温速度。针对传统冷藏车厢的制冷方式,在现有制冷设备的基础上,提出冷藏车厢温度场的快速精准控温方案,采用PID控制算法对蒸发器送风速度进行无级调节。建...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 冷藏车厢内温度场国内外研究现状
        1.2.1 冷藏车厢内温度场分布规律研究现状
        1.2.2 冷藏车厢内温度场优化研究现状
        1.2.3 冷藏车厢内温度场控制研究现状
        1.2.4 远程监控系统研究现状
        1.2.5 冷藏车厢内温度场研究存在的问题
    1.3 课题研究的目的及意义
    1.4 论文的主要研究内容
    1.5 论文结构安排
第2章 冷藏车厢内温度场分布规律研究
    2.1 冷藏车厢模型建立
        2.1.1 车厢热负荷理论计算
        2.1.2 冷藏车厢物理模型
    2.2 边界条件及参数选取
    2.3 数值模拟结果与分析
    2.4 冷藏车降温实验结果与分析
    2.5 本章小结
第3章 冷藏车厢内温度场优化研究
    3.1 冷藏车厢内气流组织优化方法分析
    3.2 梯级送风冷藏车厢模型的建立
        3.2.1 梯级送风车厢物理模型
        3.2.2 边界条件及参数选取
    3.3 数值模拟结果与分析
    3.4 梯级送风模式实验结果与分析
        3.4.1 实验设备
        3.4.2 数据采集
        3.4.3 评价指标
        3.4.4 实验结果与分析
    3.5 本章小结
第4章 冷藏车厢内温度场精准控制方法
    4.1 冷藏车厢温度场降温模型
        4.1.1 问题描述
        4.1.2 冷藏车厢温度变化数学模型
    4.2 PID控制算法
    4.3 基于遗传算法的PID参数优化
        4.3.1 适应度函数
        4.3.2 初始种群
        4.3.3 遗传操作
        4.3.4 计算结果及分析
    4.4 本章小结
第5章 冷藏车厢内温度场智能控制系统
    5.1 需求分析
    5.2 系统设计
        5.2.1 系统方案选择
        5.2.2 系统功能结构
        5.2.3 系统开发及运行环境
    5.3 本地监控系统设计
        5.3.1 冷藏车厢温度场本地监控系统总体设计
        5.3.2 设备选用与程序设计
    5.4 远程监控系统设计
        5.4.1 冷藏车厢温度场远程监控系统总体设计
        5.4.2 数据库设计
        5.4.3 系统软件实现
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文及研究成果清单
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3842926