本文關(guān)鍵詞：藥品冷庫溫度場的模擬及設(shè)計優(yōu)化

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,人們對醫(yī)藥生物制品的需求量越來越大。伴隨著這一產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的是保證醫(yī)藥生物制品在儲運(yùn)過程中質(zhì)量安全的醫(yī)藥冷鏈行業(yè)。近年來,中國冷鏈行業(yè)的發(fā)展可謂突飛猛進(jìn)。醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為推動貴州省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大支柱產(chǎn)業(yè),這也有力推動了冷鏈行業(yè)在該省的發(fā)展。醫(yī)藥冷庫是儲存醫(yī)藥生物制品的場所,在冷鏈物流中是非常重要的一個環(huán)節(jié)。目前,冷庫的數(shù)量有了很大的增加,但關(guān)于冷庫的運(yùn)行情況缺乏調(diào)查數(shù)據(jù)和研究工作的支撐,在冷庫的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和節(jié)能減排方面也還有很大的提升空間。計算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)是將數(shù)值計算方法和數(shù)據(jù)可視化技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來的一種新興技術(shù)手段,主要用于對流動、傳熱等相關(guān)物理現(xiàn)象進(jìn)行建模分析,它克服了人工數(shù)值計算和實際測量難度大、精度不高等缺點從而在工程上被廣泛地應(yīng)用。本文研究的目的在于,利用計算流體力學(xué)軟件Fluent模擬分析藥品冷庫在不同運(yùn)行條件下冷庫內(nèi)溫度場的分布情況,找出滿足醫(yī)藥生物制品儲存條件的冷庫優(yōu)化設(shè)計方案,對醫(yī)藥冷庫的建設(shè)具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。研究的內(nèi)容和結(jié)論如下:一、對于實際尺寸為4×3×2.5m(長×寬×高)的冷庫在風(fēng)機(jī)直吹制冷方式下采用不同風(fēng)速時溫度分布進(jìn)行數(shù)值模擬,采用的數(shù)值模擬方法為工程上廣泛使用的SIMPLE算法及標(biāo)準(zhǔn)的k-ε兩方程模型。通過對所得的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行試驗驗證,討論和分析所采用數(shù)值模擬方法的合理性。研究發(fā)現(xiàn)數(shù)值模擬結(jié)果與實測結(jié)果的變化規(guī)律趨于一致。經(jīng)模擬結(jié)果和試驗驗證得出該冷庫出風(fēng)速度宜選擇4m/s的大小。二、優(yōu)化冷庫的出風(fēng)方式,使其由原來的風(fēng)機(jī)直吹形式變?yōu)榕艢饪壮鲲L(fēng)方式。模擬此時冷庫庫內(nèi)溫度的分布情況,得出模擬結(jié)果。然后計算冷庫中具有代表性四個截面上的溫度平均值及其方差,與采用風(fēng)機(jī)直吹時相對應(yīng)的值進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)冷庫在排氣孔出風(fēng)方式下,由于冷庫內(nèi)氣體流通方式得以優(yōu)化,因而冷庫內(nèi)具有更為理想的溫度分布。所以建議冷庫的出風(fēng)方式采用該種形式,以實現(xiàn)冷庫的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。三、模擬不同貨物堆碼方式對目標(biāo)冷庫內(nèi)溫度場分布的影響,找出合理的貨物堆碼方式。本文設(shè)計的貨物堆碼方式在三維直角坐標(biāo)下可以表示為以下三種形式:1)貨物沿著X軸方向;2)貨物沿著Z軸方向;3)貨物沿著Z軸方向并采用10cm厚的墊倉板,其特點是用墊倉板將貨物抬高10cm,使底部空氣能夠得以流通。通過對模擬結(jié)果的比較和分析,發(fā)現(xiàn)在第三種堆碼方式下,由于在冷庫內(nèi)不會形成旋渦氣流,從而可以實現(xiàn)更理想的溫度場,在滿足醫(yī)藥生物制品儲存條件的同時達(dá)到了貨物合理堆放的目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R95
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本文編號：1149714