基于CFD的小型冷庫內流場分布與優(yōu)化的研究.pdf

1、我國是一個農業(yè)大國，水果、蔬菜的產量均位居世界前列，但果蔬采后損失率過高一直是制約果蔬產業(yè)發(fā)展的困擾問題之一，通過冷庫貯藏可以在一定程度上保證果蔬的保存效果和質量，減少采后損失率。冷庫作為果蔬貯藏的主要載體，其合理建造已經逐步受到國家重視，但目前國內對于冷庫管理還主要基于傳統(tǒng)經驗，尚未形成完整的體系，而對于室內氣流組織的研究，則處于起步階段。因此，對于冷庫設計參數以及庫內氣流組織的研究對增強冷庫設計與管理、提高冷庫貯藏效果具有重要應用價

2、值和意義。
　　 隨著計算流體力學(CFD)在食品工程、制冷工程等領域的應用，其在冷庫設計方面的研究也開始興起。與傳統(tǒng)的單一實驗研究相比，采用CFD技術可以縮小實驗規(guī)模、減少研究時間和經費，并能得到精度較高的數值計算結果。正是基于上述背景，本文利用CFD技術，以現(xiàn)有實驗冷庫為研究對象，對果蔬冷庫內流場的變化規(guī)律和冷庫結構的設計進行了研究和優(yōu)化。主要研究內容和結論如下:
　　 建立了冷庫內流場的三維穩(wěn)態(tài)數值模型，并進行了實

3、驗驗證，結果表明，所建模型能夠運用于冷庫的流場分析。
　　 研究了四種不同貨物擺放方式對冷庫流場分布的影響，結果表明，貨物區(qū)通道寬度、貨物高度和貨物離墻壁距離均會對庫內溫度場和速度場分布產生影響，貨物區(qū)通道寬度越寬、貨物高度越低、貨物離墻壁距離越遠就越有利于氣流組織的均勻分布，越有利于貨物的貯藏。本文所分析的四種擺放方式中，以中間留有較寬通道的D方式為最優(yōu)方式，其貨物區(qū)溫度差值與其他方式相比可以達到0.79K，相對而言更有利于提

4、高貨物的貯藏品質。
　　 研究了三種冷庫風機風速對庫內流場分布的影響，結果表明，在一定范圍內提高風速并不能明顯改變庫內流場的分布規(guī)律，但風速的提高使氣流貼壁流動趨勢明顯，能夠快速帶走庫內熱量，因而會降低貨物區(qū)溫度，在本文所仿真分析的三種風速中，11m/s的風速與6m/s的風速相比較，貨物區(qū)溫度差值達到0.26K。
　　 研究了冷風機出風口風向變化對庫內流場的影響，結果表明，通過在冷風機出口處設置擋板，可以改變部分冷風流動