本文關(guān)鍵詞：-60℃低溫速凍柜內(nèi)流場(chǎng)及溫度場(chǎng)模擬分析與實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著冷鏈物流業(yè)的不斷發(fā)展,目前市場(chǎng)上對(duì)冰點(diǎn)為-35℃的蓄冷板需求量越來(lái)越大,這種蓄冷板在食品流通周轉(zhuǎn)中既可以用來(lái)保存某些冷藏溫度要求較低的食品,又可以使食品保持較長(zhǎng)時(shí)間的低溫,延長(zhǎng)其保質(zhì)期。本課題研發(fā)了BYF-400BCD型-60℃低溫速凍柜,用來(lái)快速凍結(jié)-35℃蓄冷板,以滿足冷鏈物流行業(yè)快速發(fā)展的需求。 論述了低溫速凍柜體的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法,對(duì)整個(gè)制冷系統(tǒng)裝置的主要部件以及輔助部件進(jìn)行了熱力計(jì)算、型號(hào)配置和總體設(shè)計(jì)。建立了立式低溫速凍柜的物理模型,利用Fluent對(duì)柜體內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬求解。同時(shí),還建立了單塊蓄冷板降溫模型,利用Matlab編制求解程序?qū)δＰ偷膬鼋Y(jié)時(shí)間和溫度變化進(jìn)行了數(shù)值求解,同時(shí)還運(yùn)用ANSYS15.0對(duì)蓄冷板凍結(jié)過(guò)程中內(nèi)部溫度場(chǎng)的分布以及冰層推進(jìn)速度進(jìn)行了模擬求解。 對(duì)試驗(yàn)樣機(jī)BYF-400BCD型立式低溫速凍柜的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,主要實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作有： (1)測(cè)量樣機(jī)BYF-400BCD柜內(nèi)的出、回風(fēng)口溫度和風(fēng)速等值為模擬計(jì)算提供邊界條件； (2)測(cè)量了空負(fù)荷條件下柜內(nèi)設(shè)定測(cè)點(diǎn)的溫度以及風(fēng)速等參數(shù),找出柜內(nèi)換熱性能不利點(diǎn)并對(duì)柜體的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,使柜內(nèi)溫度場(chǎng)及流場(chǎng)盡量均勻分布,而后測(cè)量滿負(fù)荷條件下柜內(nèi)溫度場(chǎng)以及流場(chǎng)的分布是否滿足要求： (3)通過(guò)調(diào)整出風(fēng)口風(fēng)速、蓄冷板擺放方式,研究了不同送風(fēng)速度和不同蓄冷板擺放方式對(duì)凍結(jié)蓄冷板的耗時(shí)和耗電量的影響。 (4)通過(guò)與相關(guān)低溫速凍柜橫向?qū)Ρ确治?論述了研發(fā)-60℃低溫速凍柜的必要性。 通過(guò)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了所建模型的正確性。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差為：空負(fù)荷條件下柜內(nèi)測(cè)點(diǎn)溫度值的最大誤差為12.4%,速度值的最大誤差為13%；實(shí)負(fù)荷條件下柜內(nèi)測(cè)點(diǎn)溫度值的最大誤差為11.5%,速度值的最大誤差為15.3%。另一方面,從對(duì)單塊蓄冷板凍結(jié)模型的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的對(duì)比分析得出：數(shù)值計(jì)算的凍結(jié)時(shí)間結(jié)果為220min,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為190min,兩者之間的誤差為15.78%；從蓄冷板凍結(jié)過(guò)程中的表面溫度變化上看,在整個(gè)降溫過(guò)程中實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值之間的最大誤差為17.36%。 最后,通過(guò)正交試驗(yàn)法對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。確認(rèn)BYF-400BCD型低溫速凍柜內(nèi)的送風(fēng)風(fēng)速為1.8m/s,同層蓄冷板間豎直整齊擺放、上下兩層間整齊疊放的方式進(jìn)行擺放是比較合理的設(shè)計(jì)方案。在該條件下,完全凍結(jié)-35℃的蓄冷板用時(shí)21.67h,耗電量27.89KWh。
【關(guān)鍵詞】：低溫速凍柜 蓄冷板 性能 數(shù)值模擬 凍結(jié)時(shí)間 耗電量
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB657
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-18
• 1.1 引言13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外低溫裝置及技術(shù)研究的發(fā)展近況13-15
• 1.3 課題主要研究方法15-16
• 1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 2 低溫速凍柜制冷系統(tǒng)及柜體的設(shè)計(jì)18-28
• 2.1 柜體設(shè)計(jì)要求及原則18-20
• 2.1.1 柜體設(shè)計(jì)內(nèi)容18
• 2.1.2 柜體設(shè)計(jì)要求及原則18-19
• 2.1.3 低溫速凍柜外形尺寸19-20
• 2.2 柜體保溫層厚度的設(shè)計(jì)20-21
• 2.2.1 保溫層材料的選擇20-21
• 2.2.2 保溫層厚度的確定21
• 2.3 低溫速凍柜熱負(fù)荷計(jì)算21-22
• 2.4 低溫速凍柜制冷設(shè)備選型22-27
• 2.4.1 高低溫壓縮機(jī)的選型計(jì)算23-24
• 2.4.2 換熱設(shè)備及輔助設(shè)備的選型24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 速凍柜模型建立與柜內(nèi)流場(chǎng)溫度場(chǎng)模擬分析28-46
• 3.1 低溫速凍裝置幾何物理模型的建立28
• 3.2 基本流動(dòng)與換熱模型的建立與分析28-30
• 3.2.1 基本假設(shè)28-29
• 3.2.2 流動(dòng)與換熱的基本方程29-30
• 3.3 物理模型網(wǎng)格的劃分30-31
• 3.4 柜內(nèi)送回風(fēng)口設(shè)置模擬優(yōu)化31-34
• 3.5 柜內(nèi)溫度場(chǎng)及流場(chǎng)模擬34-41
• 3.5.1 柜內(nèi)溫度場(chǎng)分布圖34-37
• 3.5.2 柜內(nèi)流場(chǎng)分布圖37-41
• 3.6 蓄冷板降溫模型的建立41-44
• 3.7 本章小結(jié)44-46
• 4 低溫速凍柜傳熱性能的實(shí)驗(yàn)研究46-57
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募把芯康膶?duì)象46
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)試方法46-50
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置46
• 4.2.2 測(cè)量系統(tǒng)46-50
• 4.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量50-52
• 4.3.1 測(cè)量步驟50-51
• 4.3.2 柜內(nèi)風(fēng)速的測(cè)定51
• 4.3.3 柜內(nèi)溫度的測(cè)定51
• 4.3.4 耗電量的測(cè)定51-52
• 4.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容52-53
• 4.4.1 柜內(nèi)溫度場(chǎng)及流場(chǎng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)52
• 4.4.2 空負(fù)荷拉低溫實(shí)驗(yàn)52
• 4.4.3 實(shí)負(fù)荷拉低溫實(shí)驗(yàn)52
• 4.4.4 實(shí)負(fù)荷變?cè)O(shè)置參數(shù)實(shí)驗(yàn)52
• 4.4.5 不同溫度低溫柜凍結(jié)對(duì)比實(shí)驗(yàn)52-53
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-56
• 4.5.1 低溫速凍柜內(nèi)空負(fù)荷條件下溫度場(chǎng)的變化53
• 4.5.2 低溫速凍柜內(nèi)實(shí)負(fù)荷條件下溫度場(chǎng)的變化53-55
• 4.5.3 低溫速凍柜耗電量55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 5 數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的對(duì)比分析57-68
• 5.1 速凍柜內(nèi)測(cè)定參數(shù)模擬與實(shí)驗(yàn)的對(duì)比57-58
• 5.2 蓄冷板凍結(jié)模型的求解58-62
• 5.2.1 計(jì)算解與實(shí)驗(yàn)值的對(duì)比58-59
• 5.2.2 蓄冷板凍結(jié)云圖分布59-62
• 5.3 不同溫度低溫柜凍結(jié)時(shí)間及能耗對(duì)比分析62-63
• 5.4 速凍時(shí)間變化趨勢(shì)63-65
• 5.5 耗電量變化趨勢(shì)65
• 5.6 用正交試驗(yàn)法確定柜內(nèi)最佳參數(shù)65-66
• 5.7 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：352856