基于CFD的冷藏車(chē)內(nèi)流場(chǎng)及溫度場(chǎng)的數(shù)值研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，人民生活水平顯著提高，人民對(duì)冷鏈運(yùn)輸?shù)囊笠苍絹?lái)越高。公路冷藏車(chē)作為主要運(yùn)輸工具之一，在冷鏈系統(tǒng)中發(fā)揮著特別重要的作用。精確掌握車(chē)廂內(nèi)部溫度的空間分布特征，對(duì)于合理控制冷藏車(chē)內(nèi)的溫度和保證運(yùn)輸貨物的質(zhì)量安全來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。計(jì)算流體力學(xué)是以計(jì)算機(jī)為工具、基于控制方程來(lái)模擬流動(dòng)傳熱問(wèn)題的仿真工具，目前已被廣泛應(yīng)用于對(duì)冷藏車(chē)廂溫度場(chǎng)的研究中。本文通過(guò)數(shù)值模擬，運(yùn)用FLUENT軟件，對(duì)冷藏車(chē)廂內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布特征進(jìn)行了

2、分析。
　　本文以某汽車(chē)公司提供的冷藏車(chē)為研究對(duì)象，首先對(duì)冷藏車(chē)空載和裝載生物制品時(shí)的降溫性能進(jìn)行分析。根據(jù)不同蒸發(fā)器出風(fēng)口風(fēng)速下車(chē)廂內(nèi)部流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布情況，選擇4.5m/s的空車(chē)降溫風(fēng)速。然后對(duì)空載和滿(mǎn)載降溫結(jié)束后車(chē)廂及貨物區(qū)的溫度分布情況進(jìn)行計(jì)算分析。為判斷計(jì)算結(jié)果是否準(zhǔn)確，將各測(cè)點(diǎn)溫度的計(jì)算值與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比?？哲?chē)降溫時(shí)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度的計(jì)算值和試驗(yàn)值變化情況基本相同，最大誤差為3K左右。載貨降溫時(shí)最大誤差為1K左右。說(shuō)明通

3、過(guò)仿真可以比較準(zhǔn)確地反映冷藏車(chē)降溫過(guò)程中車(chē)廂及貨物區(qū)溫度的變化情況。
　　當(dāng)車(chē)廂內(nèi)裝載的貨物為蘋(píng)果時(shí)，確定冷藏車(chē)的總體熱負(fù)荷，計(jì)算出冷藏車(chē)?yán)碚撋闲枰难h(huán)風(fēng)量和對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)器出風(fēng)口風(fēng)速?？紤]環(huán)境溫度和O2、CO2氣體濃度對(duì)貨物區(qū)蘋(píng)果呼吸強(qiáng)度的影響，建立貨物區(qū)數(shù)學(xué)模型。把蘋(píng)果的呼吸強(qiáng)度表示為溫度和O2、CO2氣體濃度的關(guān)系式。車(chē)廂內(nèi)部溫度及貨物區(qū)氣體組分濃度變化對(duì)蘋(píng)果呼吸強(qiáng)度的影響和蘋(píng)果呼吸作用引起的貨物區(qū)能量方程源項(xiàng)的變化通過(guò)編寫(xiě)U

4、DF程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算不同蒸發(fā)器出風(fēng)口風(fēng)速對(duì)貨物區(qū)附近流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響，綜合考慮貨物區(qū)的溫度分布及貨物區(qū)周?chē)目諝饬魉?，選擇3m/s的蒸發(fā)器出風(fēng)口風(fēng)速。
　　通過(guò)計(jì)算分析不同貨物與車(chē)頂?shù)拈g隙對(duì)穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)降溫過(guò)程中貨物區(qū)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在穩(wěn)態(tài)降溫過(guò)程中，貨物與車(chē)頂?shù)拈g隙不會(huì)對(duì)貨物區(qū)的溫度分布均勻性產(chǎn)生明顯影響。但貨物與車(chē)頂?shù)拈g隙越小，貨物區(qū)周?chē)目諝饬魉僭礁?，造成果蔬干耗增大。在?dòng)態(tài)降溫過(guò)程中，貨物與車(chē)頂?shù)拈g隙對(duì)貨物區(qū)表面平均溫度