基于CFD的冷藏車內(nèi)流場及溫度場的數(shù)值研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長，人民生活水平顯著提高，人民對冷鏈運輸?shù)囊笠苍絹碓礁?。公路冷藏車作為主要運輸工具之一，在冷鏈系統(tǒng)中發(fā)揮著特別重要的作用。精確掌握車廂內(nèi)部溫度的空間分布特征，對于合理控制冷藏車內(nèi)的溫度和保證運輸貨物的質(zhì)量安全來說至關(guān)重要。計算流體力學(xué)是以計算機為工具、基于控制方程來模擬流動傳熱問題的仿真工具，目前已被廣泛應(yīng)用于對冷藏車廂溫度場的研究中。本文通過數(shù)值模擬，運用FLUENT軟件，對冷藏車廂內(nèi)流場和溫度場的分布特征進行了

2、分析。
　　本文以某汽車公司提供的冷藏車為研究對象，首先對冷藏車空載和裝載生物制品時的降溫性能進行分析。根據(jù)不同蒸發(fā)器出風(fēng)口風(fēng)速下車廂內(nèi)部流場和溫度場的分布情況，選擇4.5m/s的空車降溫風(fēng)速。然后對空載和滿載降溫結(jié)束后車廂及貨物區(qū)的溫度分布情況進行計算分析。為判斷計算結(jié)果是否準確，將各測點溫度的計算值與試驗值進行對比?？哲嚱禍貢r各監(jiān)測點溫度的計算值和試驗值變化情況基本相同，最大誤差為3K左右。載貨降溫時最大誤差為1K左右。說明通

3、過仿真可以比較準確地反映冷藏車降溫過程中車廂及貨物區(qū)溫度的變化情況。
　　當(dāng)車廂內(nèi)裝載的貨物為蘋果時，確定冷藏車的總體熱負荷，計算出冷藏車理論上需要的循環(huán)風(fēng)量和對應(yīng)的蒸發(fā)器出風(fēng)口風(fēng)速?？紤]環(huán)境溫度和O2、CO2氣體濃度對貨物區(qū)蘋果呼吸強度的影響，建立貨物區(qū)數(shù)學(xué)模型。把蘋果的呼吸強度表示為溫度和O2、CO2氣體濃度的關(guān)系式。車廂內(nèi)部溫度及貨物區(qū)氣體組分濃度變化對蘋果呼吸強度的影響和蘋果呼吸作用引起的貨物區(qū)能量方程源項的變化通過編寫U

4、DF程序來實現(xiàn)。計算不同蒸發(fā)器出風(fēng)口風(fēng)速對貨物區(qū)附近流場和溫度場的影響，綜合考慮貨物區(qū)的溫度分布及貨物區(qū)周圍的空氣流速，選擇3m/s的蒸發(fā)器出風(fēng)口風(fēng)速。
　　通過計算分析不同貨物與車頂?shù)拈g隙對穩(wěn)態(tài)和動態(tài)降溫過程中貨物區(qū)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在穩(wěn)態(tài)降溫過程中，貨物與車頂?shù)拈g隙不會對貨物區(qū)的溫度分布均勻性產(chǎn)生明顯影響。但貨物與車頂?shù)拈g隙越小，貨物區(qū)周圍的空氣流速越高，造成果蔬干耗增大。在動態(tài)降溫過程中，貨物與車頂?shù)拈g隙對貨物區(qū)表面平均溫度