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2~8℃小型疫苗冷庫熱性能的實驗及模擬

發(fā)布時間:2021-09-05 12:40
  為研究2~8℃小型疫苗冷庫內(nèi)部溫度場情況并優(yōu)化熱性能,本文以江蘇省疾病預(yù)防控制中心一座20 m3疫苗冷庫為研究對象,在不同工況下分別對其穩(wěn)態(tài)溫度場和庫門呈30°或90°開啟60 s后的非穩(wěn)態(tài)溫度場進(jìn)行實測,通過建立數(shù)學(xué)模型對冷庫結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模擬優(yōu)化,同時對冷庫在測量時間段內(nèi)和穩(wěn)定運行時刻的制冷效果和冷庫溫度場均勻性等評價指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)分析。結(jié)果表明:對于小型疫苗冷庫,當(dāng)長度L≥寬度W時,在L方向上布置兩臺制冷量適當(dāng)?shù)睦滹L(fēng)機(jī)為最優(yōu)布置方案,隨著長寬比的降低,庫內(nèi)不均勻系數(shù)將更趨于理想狀態(tài),且當(dāng)L=W時,疫苗冷庫為最優(yōu)結(jié)構(gòu);考慮開門影響,應(yīng)規(guī)范疫苗箱擺放位置,庫內(nèi)疫苗箱距庫門1.5 m范圍內(nèi)堆放高度建議不超過1.5 m,整體堆放高度建議不超過1.8 m。 

【文章來源】:制冷學(xué)報. 2020,41(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】:10 頁

【部分圖文】:

2~8℃小型疫苗冷庫熱性能的實驗及模擬


熱電偶測點布置

冷風(fēng),冷庫,機(jī)時,溫度波動


如圖2所示,分別在冷庫的寬度方向(y-z面)布置1臺和2臺冷風(fēng)機(jī)(間距375 mm),持續(xù)記錄各測點溫度數(shù)據(jù)。在冷庫寬度方向布置一臺冷風(fēng)機(jī)時,庫內(nèi)平均溫度波動值Δtc1,Δtc2分別為1.241 4℃,1.649℃;布置兩臺冷風(fēng)機(jī)時,其庫內(nèi)平均溫度波動值Δtc1,Δtc2為1.014℃,-1.549℃,冷庫內(nèi)整體溫度隨時間的波動性較弱,溫度場更加穩(wěn)定。

云圖,云圖,冷庫,截面


選取兩種工況下冷庫某一穩(wěn)定運行時刻,由瞬時溫度測量數(shù)據(jù)可見,冷庫寬度方向布置一臺和兩臺冷風(fēng)機(jī)時,冷庫平均溫度η依次為4.267℃和4.334℃。可見在長寬比為1.6∶1的冷庫中,在這種風(fēng)機(jī)被設(shè)置在庫體一端的送風(fēng)模式里,風(fēng)機(jī)的出風(fēng)壓力充足的情況下,布置1臺或2臺冷風(fēng)機(jī)都可以使冷庫達(dá)到工作溫度范圍(當(dāng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)壓力不足時,距離送風(fēng)機(jī)較遠(yuǎn)端的冷庫內(nèi)空氣溫度不能快速有效地降溫)。圖3中所示分別為兩種冷庫兩邊界y=100 mm(上)、y=2 400 mm(下)處x-z截面溫度云圖。如圖3(a)所示,在庫內(nèi)僅設(shè)置一臺冷風(fēng)機(jī)的情況下,冷庫內(nèi)溫度極差R=4.400℃,在冷庫運行過程中會出現(xiàn)流場死區(qū),造成局部溫度場明顯熱點,在1 500 mm以上角落處存在流場死區(qū),在流場死區(qū)里,庫內(nèi)空氣不能被進(jìn)行有效的循環(huán)降溫,不利于庫內(nèi)疫苗的儲藏,造成冷庫內(nèi)氣流分布不均勻,冷庫的溫度不均勻系數(shù)σ高達(dá)0.848,在庫內(nèi)中心區(qū)域和庫角死區(qū)的疫苗貯藏環(huán)境有較大差異。如圖3(b)所示,當(dāng)庫內(nèi)布置兩臺冷風(fēng)機(jī),冷庫內(nèi)溫度極差R=2.070℃,如此安裝的好處是能夠減少冷庫內(nèi)流場的死角。與1臺相比,布置2臺冷風(fēng)機(jī)時的冷庫內(nèi)部溫度不均勻系數(shù)σ僅為0.373,氣流組織更加均勻,死區(qū)較少,實現(xiàn)了較好的溫度分布。2.2 無負(fù)載情況下,冷風(fēng)機(jī)布置方式對疫苗冷庫氣流組織的影響

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]貨堆對下吹風(fēng)式立體庫氣流組織影響的CFD模擬[J]. 周丹,元愛民,李爽,李大鵬.  制冷與空調(diào). 2016(01)
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碩士論文
[1]冷庫內(nèi)溫度場的數(shù)值模擬與優(yōu)化[D]. 李藝哲.上海海洋大學(xué) 2017
[2]小型裝配式冷庫庫內(nèi)氣流組織與數(shù)值模擬[D]. 芮文琴.華北電力大學(xué) 2012
[3]貨物不同擺放形式下冷庫內(nèi)氣流組織的模擬研究[D]. 劉永娟.西安建筑科技大學(xué) 2011



本文編號:3385366

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