冷库空气幕流场的非稳态数值模拟及验证.pdf

第29卷第7期
农业工程学报
V。.29N。.7
2462013年4月
Transactions ot the Chinese Society ot Agricultural Engineering
Apr.2013
冷库空气幕流场的非稳态数值模拟及验证
缪晨,谢晶2
(1.上海海洋大学食品学院,上海201306:2.上海水产品加工及之工程技术研究中心,上海201306)
摘要:为了貞实地研究冷库空气幕开启后冷库气流场和温度场的变化规律,该文建立了冷库三维模型,利用CFD
模拟软件对试验冷库空气幕的流场进行了非稳态模拟,预测库门利空气幕开启60、内冷库温度场利气流场的变化
并对温度场模拟结果进行了试验验证。模拟结果得出库门和空气幕开启后,空气幕射流的中心主流速度衰减慢
而两侧气流的速度衰减快,库外热空气从入口两侧和底部侵入库内;冷库内靠近冷风机一侧底部的温度上升较快
侵入的热空气改变了冷气流的流动轨迹,冷热空气存在压カ差导致冷库中心处形成多个涡旋,从而破坏了库内均
匀的气流组织。在今后的研究中可以通过数值模拟优化冷库空气幕的送风速度、喷口宽度等参数,从而提高冷库
空气幕的隔离性能,雏持库内温要求。
关鍵词:冷藏、空气幕,非稳态流场,数值模拟,冷库
doi:10.3969/」.isn.1002-6819.,2013.07.031
中图分类号:TB657.1
文献标志码:A
文章编号:1002-6819(2013)-07-0246-08
缪晨,谢晶.冷库空气幕流场的非稳态数值模拟及验证[].农业工程学报,2013,29(7):246-253.
Miao Chen, Xie Jin g. Unsteady state nu merical simulation and verification of flow ficld of air curtain in cold storesji
Transactions of the Chinese Socioty of Agricultural Engineoring (Transactions of the CSAE), 2013, 29(7): 2416-253 (in
Chinese with English abstract
象。CFD数值模拟具有耗时短、成本低、避免测量
设备真实气流场的扰等优点,并可获得清晰的
冷炸是利用人工制冷的方法对货物进行低温气流场分布图リ。目前利用CFD技术模拟冷库空气
贮臧以保持其价值的建筑物,足冷藏链的一个重要幕已成为众多学者关注的焦点25。F。ster等6分别
环节。运送货物进出冷附,庐外高温高湿空气会使用经验模型和CFD二维模拟预测了冷库空气幕的
侵入库内,造成库内温度升高,库内外空气混合还气流场和温度场,验证了CFD模拟比经验模型在预
会在门道处形成湾雾,影响工作人员视线,容易造测卒气幕效率上更有优势。为了能更加准併地预测冷
成事故;更主要的是会加速冷风机或蒸发器排管结库空气幕的性能,F。rer等8又运用了CFD三维技
霜,传热恶化,増加冷库运行和融霜的能耗。因术对气幕进行了模拟,提出了优化后的空气幕
此,在冷库入口处一股会安装气幕机,利用空气
然而,目前关丁冷库空气幕的研究普遍集中在
幕阻隔冷库内外压差导致的气体流动,减少热质交稳态模拟上,而对于实际冷库而言,只有在运送货
换,维持厍内控温要求,从而达到节能的效果。然物进出冷库时,空气幕才会正常开启,当货物运送
而,由于空气幕流动利换热的复杂性,当空气幕机结東库门关闭后,空气幕义公停止运行,在这段时
工作时,试验测量冷厍内温度场和气流场的变化也间内,冷库内的温度场和气流场可能没有恢复到稳
较为困难,因此在选择空气幕机时往往忽略了出风定状态。因此有必要利用CFD对冷库空气幕进行
量、送风速度、送风温度等重要因素,以致空气幕非稳态模拟,以使模拟结果更接近实际运行。本文
未必能达到理想的效果。
选择试验冷炸尝试采用CFD计算软件对冷炸空气
计算流体力学( computational fluid dyna mics,幕流场进行非稳态数值模拟,预测库门和空气幕开
CFD)可川于模拟分析流体流动和传热等物理现启60、内冷炸内温度场和气流场的变化,为实际冷
库风幕的选择提供参考依据。
收稿日期:2012-12-07修订日期:2013-02-28
基金日:2012年国家农业成果转化資金项目(2012CB2C000146):
数值模拟
2011年度上海市农业科技成果转化资金项日(编号:113919N0700
上海市科委工程中心建设(编号:11D2280300
物理模型
作者简介:晨(1988-),男,上海人:上海上海海洋大学食品
本文以上海海洋大学试验冷庐为研究对象,冷
学院,201306。F.mat: caibe②sin.cn
※通信作者:謝晶(1968-),女,教授,博士生导师。上海上海
库建于大楼的地下家,冷库内部尺寸为4.5m(长
海洋大学食品学院,201306。Enai:xie@shou,cau.cn
3.3m(宽)×2.5m(高),斥壁为0.15m厚的