果蔬冷藏库流场的均匀性及围护结构热湿传递特性研究

发布时间：2021-07-26 14:36

　　冷库作为果蔬从采摘至销售冷链中的重要设施,其运行期间的果蔬贮藏品质及运行能耗是人们关心的主要问题。库内的温湿度场的均匀稳定性直接影响着果蔬的贮藏品质;围护结构传热传湿会影响运行能耗。所以,研究冷库内热场的均匀稳定性及围护结构的传热传湿特性对提高果蔬的贮藏品质、降低冷库的运行能耗至关重要。本文以陕西省延安市某200 t苹果冷藏库为研究对象,采用数值模拟及理论分析的方法,对冷藏库内温湿度场的均匀稳定性及冷库围护结构热湿传递特性进行了研究,主要研究工作及结论如下:（1）通过建立冷藏库内气体流动、传热与传质的耦合求解模型,对比研究加设均匀送风管道前后冷库内温湿度场的分布情况,加设均匀送风管道改善了库内温度场的均匀性,库内货物区的温度不均匀系数比无均匀送风装置时减小20%,相对湿度不均匀系数减小22.73%,空气分布特性指标比无均匀送风装置时增大11.13%。（2）以典型气象年数据计算了果蔬贮藏期间围护结构动态冷负荷,贮藏期间围护结构动态冷负荷的波动较大,其波动幅度为峰值的1.12倍。该动态冷负荷对库内温度场稳定性及冷库运行能耗有较大影响,因此冷风机变频调节可以降低冷库运行能耗。（3）对冷藏库围... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 果蔬冷藏在国外的研究现状
    1.3 果蔬冷藏在国内的研究现状
        1.3.1 冷库内温湿度场在国内的研究现状
        1.3.2 冷库围护结构传热在国内的研究现状
        1.3.3 围护结构湿传递在国内的研究现状
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法
2 装设均匀送风管道的冷藏库气流组织特性比较研究
    2.1 数学模型的建立
        2.1.1 物理模型
        2.1.2 基本控制方程
        2.1.3 货物区的处理
        2.1.4 边界条件的设置
    2.2 气流组织评价指标
        2.2.1 温度不均匀系数
        2.2.2 空气分布特性指标
    2.3 冷藏库内温湿度场对比结果及讨论
        2.3.1 数值模型的试验验证
        2.3.2 温度场的分布特性及分析
        2.3.3 相对湿度场的分布特性及分析
        2.3.4 气流组织评价指标的计算及分析
    2.4 本章小结
3 冷库围护结构动态负荷及冷风机变频调节策略
    3.1 冷库围护结构动态负荷计算模型
        3.1.1 围护结构动态负荷分析过程
        3.1.2 建筑概况
        3.1.3 建筑围护结构
        3.1.4 库内环境控制参数
        3.1.5 模型的建立
    3.2 冷库动态冷负荷模拟结果及分析
        3.2.1 负荷模拟结果的验证
        3.2.2 围护结构动态负荷模拟结果
        3.2.3 总冷负荷模拟结果
    3.3 冷风机的变频调节
        3.3.1 动态负荷的分时间段处理
        3.3.2 送风量的调节
        3.3.3 冷风机的变频调速策略
    3.4 本章小结
4 保温材料传热特性对库内温度稳定性的影响
    4.1 太阳辐射强度的计算
        4.1.1 太阳直射辐射强度
        4.1.2 地面反射辐射强度
        4.1.3 天空散射辐射强度
    4.2 墙体外表面温度函数
        4.2.1 墙体外表面综合温度
        4.2.2 墙体外壁面温度的傅氏变换
    4.3 墙体非稳态传热分析
        4.3.1 墙体结构
        4.3.2 隔热材料的确定
        4.3.3 传热的衰减与延迟
    4.4 墙体内表面温度的稳定性分析
    4.5 本章小结
5 不同气候条件下冷库外墙结露问题研究
    5.1 围护结构内部水蒸气渗透凝结计算方法
        5.1.1 围护结构内水蒸气分压力的计算
        5.1.2 冷库外墙构造
    5.2 不同保温方式下库外温湿度参数对结露现象的影响
        5.2.1 内保温墙体
        5.2.2 外保温墙体
    5.3 隔汽层临界厚度与室外气象参数的关系
    5.4 本章小结
6 结论及建议
    6.1 结论
    6.2 建议
致谢
参考文献
在读期间的研究成果及获奖情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]装设均匀送风管道对冷藏库气流流场特性的改善[J]. 刘晓菲,南晓红.  农业工程学报. 2016(01)
[2]利用CFD模型研究苹果冷藏库内的空气流动[J]. 孙海亭,周轲,杨艳青,孙洁,王希卓,任小林.  保鲜与加工. 2014(04)
[3]冷库空气幕流场的非稳态数值模拟及验证[J]. 缪晨,谢晶.  农业工程学报. 2013(07)
[4]车外综合温度条件下典型冷藏车厢内热稳定性研究[J]. 李锦,谢如鹤,刘广海,吕宁,刘浩荣.  农业机械学报. 2012(08)
[5]猕猴桃冷库内流场的CFD模拟[J]. 胡耀华,蒋国振,熊来怡,武添松.  农机化研究. 2012(05)
[6]冷库保温结构优化分析[J]. 郑大宇,王冠弘,刘卫党,颜涛.  哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2011(03)
[7]小型冷库开关门过程的数值模拟[J]. 翟玉玲,钟晓晖,勾昱君,曹树星,周树光.  河北理工大学学报(自然科学版). 2011(02)
[8]西藏高原城镇居住建筑围护结构传湿研究[J]. 桑国臣,刘加平.  太阳能学报. 2011(02)
[9]上海地区建筑能耗计算用典型年气象数据的研究[J]. 沈昭华,谭洪卫,吕思强,永村一雄.  暖通空调. 2010(01)
[10]周期性边界条件下多层墙体内热湿耦合迁移[J]. 李魁山,张旭,高军.  同济大学学报(自然科学版). 2009(06)

博士论文
[1]基于食品冻结过程的冷库节能优化研究[D]. 王贵强.哈尔滨工业大学 2014
[2]围护结构湿迁移对室内热环境及空调负荷影响关系研究[D]. 王莹莹.西安建筑科技大学 2013

硕士论文
[1]新建建筑围护结构含湿量衰减特性研究[D]. 王跃存.西安建筑科技大学 2013
[2]计算流体力学（CFD）技术用于冷库气流优化的研究[D]. 汤毅.上海海洋大学 2013
[3]孔隙介质渗流基本方程的改进[D]. 毛迪凡.中国地质大学 2012
[4]小型装配式冷库库内气流组织与数值模拟[D]. 芮文琴.华北电力大学 2012
[5]货物不同摆放形式下冷库内气流组织的模拟研究[D]. 刘永娟.西安建筑科技大学 2011
[6]建筑外围护结构热湿状态分析研究[D]. 贾子乐.北京交通大学 2010
[7]热压和风压耦合作用下冷库大门空气幕性能的数值研究[D]. 杨彦宾.西安建筑科技大学 2009
[8]冷藏库大门空气幕运行性能的数值研究[D]. 何媛.西安建筑科技大学 2008
[9]利用变频风机进行地铁环控空调通风的节能运行方案研究[D]. 杨樱.天津大学 2006
[10]体育馆气流组织评价方法[D]. 孟彬.清华大学 2004



本文编号：3303749