【摘 要】
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冷库作为食品保质保鲜的重要场所,其内部空气流场分布是否均匀是保障货物品质的重要因素。本文通过CFD数值模拟技术,以一个小型肉类冷库为模拟对象,研究和分析了冷库内货物的不同摆放方式和冷风机的不同安装位置对气体流场的影响。采用SolidWorks绘图软件建立了肉类冷库的三维物理模型,ICEM CFD前处理软件进行冷库非结构网格的划分,FLUENT仿真软件进行模拟计算。首先进行了该肉类冷库的空库的模拟计
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冷库作为食品保质保鲜的重要场所,其内部空气流场分布是否均匀是保障货物品质的重要因素。本文通过CFD数值模拟技术,以一个小型肉类冷库为模拟对象,研究和分析了冷库内货物的不同摆放方式和冷风机的不同安装位置对气体流场的影响。采用SolidWorks绘图软件建立了肉类冷库的三维物理模型,ICEM CFD前处理软件进行冷库非结构网格的划分,FLUENT仿真软件进行模拟计算。首先进行了该肉类冷库的空库的模拟计算,研究空库的流场分布情况。接着验证冷库模型的正确性。通过改变冷库的初始条件和边界条件,建立果蔬冷库并进行模拟计算,将计算结果与其他参考文献的模拟结果进行对比分析。其次模拟了货物的四种不同布置方式下冷库内空气流场的分布情况,考虑的影响因素包括货物不同的堆放高度、不同的离库壁间距、货物之间是否留有过道和底部是否设有垫仓板。研究结果表明,上述情况均会对库内温度场和速度场分布造成影响,肉类放置区留有宽裕的过道、地面放置垫仓板、肉类物品堆放的高度越低、距离库壁间离越大、对气流组织的均匀性影响越小,肉类的贮藏品质就越好。本文所设定的货物四种摆放方式中,以肉类货物中间设有较宽过道并底部设有垫仓板的(4)方式为最佳摆放方式,其肉类货品区温度的波动范围相比其他三种方法较小,温度分布较均匀,货物与流场的接触面积更大,此方式对保证货物的储存质量有利。最后设计了风机三种安装位置来研究库内流场的分布情况,即将风机安装在长度方向离壁300mm、宽度方向离壁300mm和宽度方向居中放置。分析结果得出,风机的三种安装位置对冷库内气体的速度场与温度场的分布影响均比较显著,其中(2)方式即风机安装在宽度方向离壁300mm时库内的涡流较小,冷风的循环路径最长,带走热量较迅速,为最佳安装方式。本文模拟结果将对肉类冷库内部货物摆放方式、风机安装位置的选择及冷库内气流组织的研究提供一定的借鉴。
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