本文關(guān)鍵詞：可移動(dòng)式雙溫區(qū)壓差預(yù)冷裝置設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：果蔬采摘之后要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行冷卻已經(jīng)在國際冷鏈保鮮領(lǐng)域達(dá)成共識(shí),在冷鏈流通中也起著非常重要的作用。壓差預(yù)冷裝置預(yù)冷時(shí)間短、費(fèi)用低、操作靈活且適用范圍廣,特別適合我國現(xiàn)階段冷鏈物流發(fā)展。然而通常預(yù)冷設(shè)備移動(dòng)性較差,且只能預(yù)冷一種果蔬,嚴(yán)重影響了某些果蔬的品質(zhì),為滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求,本課題研制出一種移動(dòng)靈活的壓差預(yù)冷裝置,可以同時(shí)預(yù)冷兩種不同冷藏溫度的果蔬。本文對(duì)可移動(dòng)式雙溫區(qū)果蔬壓差預(yù)冷裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)選型,包括箱體的材料、尺寸,以及制冷系統(tǒng)主要設(shè)備和輔助設(shè)備的型號(hào)配置,本次設(shè)計(jì)制冷工質(zhì)選用非共沸混合工質(zhì)R404A。同時(shí),對(duì)箱裝西蘭花的壓差預(yù)冷過程建立數(shù)學(xué)物理模型,利用ANSYS軟件對(duì)不同開孔形狀的包裝箱進(jìn)行模擬,通過分析包裝箱內(nèi)氣流的速度場與溫度場,得出最佳的開孔形狀,從而提高預(yù)冷效率。最后,通過實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)箱裝西蘭花在不同開孔形狀下的預(yù)冷效果進(jìn)行測(cè)試,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。通過對(duì)模擬云圖以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析,得到以下結(jié)論：(1)三種開孔形式下的溫度場分布差別不是很大,橢圓形開孔的預(yù)冷效果最好,降溫最快,鍵槽形開孔的預(yù)冷效果最差,降溫最慢。進(jìn)一步觀察還發(fā)現(xiàn)：距離進(jìn)風(fēng)口最近的西蘭花降溫最快,西蘭花表面溫度出現(xiàn)驟降,出風(fēng)口附近的西蘭花降溫最慢,且擺放在中間層的西蘭花降溫最快。(2)比較西蘭花在不同預(yù)冷時(shí)刻下的云圖可知,預(yù)冷過程即將結(jié)束時(shí)大部分西蘭花溫度顯然已經(jīng)降至273～274K。西蘭花最適宜的冷藏溫度是273K～276K,可以看出在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)西蘭花已經(jīng)成功被降低到目標(biāo)溫度。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,橢圓形開孔的包裝箱預(yù)冷效果最好,其次是圓形；而且,隨著預(yù)冷過程的進(jìn)行,西蘭花中心溫度下降速度趨于緩慢,這是由于傳熱溫差逐漸減小,預(yù)冷效率降低引起的;還有因?yàn)橹亓Φ挠绊懞涂紫堵实淖兓?使得底層的誤差最大,頂層的誤差最小。(4)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進(jìn)行比較,可以證明模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致是吻合的,最大誤差為0.3K,在允許的范圍內(nèi),驗(yàn)證了理論模擬的真實(shí)性,同時(shí)證實(shí)了有限元分析方法在建立模型過程中的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：移動(dòng)式 雙溫區(qū) 壓差預(yù)冷 數(shù)學(xué)模型 溫度場 實(shí)驗(yàn)
【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】：2016
【分類號(hào)】：TS255.35
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 壓差預(yù)冷的簡介11-13
• 1.2.1 壓差預(yù)冷的原理及組成11
• 1.2.2 幾種壓差預(yù)冷方式及特點(diǎn)11-12
• 1.2.3 幾種常用預(yù)冷方式對(duì)比12-13
• 1.3 壓差預(yù)冷在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 課題來源、研究意義及其內(nèi)容16-18
• 2 可移動(dòng)式雙溫區(qū)果蔬壓差預(yù)冷裝置的設(shè)計(jì)18-27
• 2.1 箱體設(shè)計(jì)背景及內(nèi)容18
• 2.2 箱體部分的設(shè)計(jì)18-20
• 2.2.1 箱體尺寸的設(shè)定18-19
• 2.2.2 箱體材料的選擇19-20
• 2.2.3 貨物的擺放及包裝箱的形式20
• 2.3 箱體圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的計(jì)算20-22
• 2.4 箱體熱負(fù)荷的計(jì)算22-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 可移動(dòng)式雙溫區(qū)壓差預(yù)冷裝置制冷設(shè)備選型27-33
• 3.1 選型計(jì)算依據(jù)27
• 3.2 制冷壓縮機(jī)選型計(jì)算27-28
• 3.2.1 參數(shù)的確定27-28
• 3.2.2 制冷壓縮機(jī)選型28
• 3.3 冷風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算28-29
• 3.4 冷凝器的選型計(jì)算29
• 3.5 節(jié)流設(shè)備的選型計(jì)算29-30
• 3.6 輔助設(shè)備的選型計(jì)算30-31
• 3.6.1 高壓貯液器的選型30
• 3.6.2 干燥過濾器的選擇30
• 3.6.3 油分器的選型30-31
• 3.7 安全保護(hù)措施31-32
• 3.7.1 氣液分離器的選型(防止液擊)31
• 3.7.2 壓力保護(hù)31-32
• 3.7.3 溫度保護(hù)32
• 3.8 安裝注意事項(xiàng)32
• 3.9 本章小節(jié)32-33
• 4 西蘭花壓差預(yù)冷包裝箱內(nèi)氣流溫度場模擬分析33-46
• 4.1 CFD軟件介紹33
• 4.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的步驟33-35
• 4.3 包裝箱幾何物理模型的建立35
• 4.4 數(shù)學(xué)模型的建立35-40
• 4.4.1 箱體內(nèi)流體流動(dòng)與換熱模型的建立與分析35-36
• 4.4.2 西蘭花單體傳熱數(shù)學(xué)模型的建立36-38
• 4.4.3 西蘭花箱中單體所在單元內(nèi)熱平衡模型38-40
• 4.5 邊界條件的設(shè)置40
• 4.6 網(wǎng)格的劃分40-41
• 4.7 包裝箱不同開孔形式的優(yōu)化41-45
• 4.8 本章小節(jié)45-46
• 5 西蘭花壓差預(yù)冷實(shí)驗(yàn)研究46-52
• 5.1 系統(tǒng)組成46-47
• 5.1.1 制冷系統(tǒng)46
• 5.1.2 測(cè)量系統(tǒng)46
• 5.1.3 控制系統(tǒng)46-47
• 5.2 實(shí)驗(yàn)材料及裝置47
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料47
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器47
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方法47-48
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析48-50
• 5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算對(duì)比分析50-51
• 5.6 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 致謝57

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