液氮制冷低溫物流箱的設(shè)計與實驗研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人們在生活水平上的較大提高，人們的飲食結(jié)構(gòu)逐漸變化，隨之而來的問題是食品質(zhì)量和食品安全如何保障。冷鏈是保證易腐食品達標的重要流通手段，對保障食品質(zhì)量安全具有重要意義。目前，冷鏈流通設(shè)備主要是滿足-18℃以上食品冷凍冷藏的需求，-18℃～-60℃的低溫凍藏設(shè)備十分欠缺。本課題設(shè)計一種液氮制冷低溫物流箱，針對-18℃以下的食品低溫流通，彌補超低溫產(chǎn)品在低溫冷鏈末端薄弱環(huán)節(jié)造成的損失。
　　本文采用理論計算、數(shù)值

2、模擬和實驗研究相結(jié)合的方式對低溫物流箱進行了設(shè)計。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究的文獻進行理論計算；其次利用FLUNT軟件對保溫層傳熱、風機的風速優(yōu)化選擇和金槍魚魚塊溫度變化進行數(shù)值模擬；最后對物流箱實載條件下冷凍冷藏過程溫度變化進行測試，通過改變?nèi)肟陲L速對魚塊溫度變化及液氮量消耗情況進行實驗研究，通過對比模擬值和實驗值，驗證模型建立的正確性。
　?。?）保溫結(jié)構(gòu)的模擬結(jié)果表明，真空板位于復(fù)合結(jié)構(gòu)中間時溫差最大，比在低溫側(cè)時高約2.2℃，而真

3、空板靠近高溫處和低溫處時，溫度差無明顯差異，說明真空板位于中間時較有利于發(fā)揮其隔熱性能；不同保溫結(jié)構(gòu)模擬結(jié)果表明，復(fù)合結(jié)構(gòu)（VIP+PU）的隔熱性能明顯優(yōu)于同厚度聚氨酯材料（PU）。不同風速對箱內(nèi)食品溫度變化情況的模擬結(jié)果表明，風速為1.5m/s時箱內(nèi)食品溫度變化較為理想，箱內(nèi)食品冷凍時間為240min。
　　（2）對物流箱空載條件下箱內(nèi)溫度變化進行的實驗結(jié)果表明，箱內(nèi)溫度隨時間迅速降低，當箱內(nèi)溫度達到設(shè)定值后出現(xiàn)過冷，過冷大約1

4、0min，隨后逐漸趨向設(shè)定值，最終箱內(nèi)溫度保持在設(shè)定值（-60℃）附近。實載條件下的實驗表明，縱向溫度分布差別較小，橫向溫度分布存在較大差別。
　?。?）對物流箱進行了12小時實載實驗，結(jié)果顯示，液氮罐容積可以滿足12小時的凍藏運輸，風速為1.5m/s條件下液氮消耗量較自然換熱條件下消耗量多1.6Kg，高出6.4％。
　　（4）在實載條件下的實驗數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進行比較可見：實驗結(jié)果與模擬結(jié)果的溫度變化趨勢較為吻合，數(shù)值計算的