冷藏車廂內(nèi)溫度場模擬及其可適用性評價體系研究.pdf

1、冷藏車是易腐食品冷鏈運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ?，但其車廂?nèi)溫度場的分布規(guī)律尚不明確，缺少可適用性評價體系，嚴(yán)重制約了冷藏車的制造精度與實用效益。本文以車廂長、寬、高為4.25m×1.9m×1.9m的城市配送冷藏車為研究對象，研究了車廂內(nèi)外壁面平均熱流密度的計算方法和車廂內(nèi)溫度場的分布規(guī)律，改進(jìn)設(shè)計了車廂內(nèi)溫度場的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，改善了溫度場的均勻性，為冷藏車廂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提供了理論依據(jù)。研究了冷藏車廂內(nèi)溫度場與環(huán)境溫度、車速、廂體厚度之間的關(guān)系，構(gòu)建了

2、冷藏車廂內(nèi)溫度場的可適用性評價體系。研制了冷藏車實驗臺，對車廂內(nèi)溫度場模擬結(jié)果的有效性和評價體系的適用性進(jìn)行了實驗驗證。
　　研究了車廂壁面的對流換熱特性和熱流密度的計算方法，揭示了車廂壁面熱流密度的變化規(guī)律。研究了車廂內(nèi)壁面對流換熱系數(shù)和車速對內(nèi)壁面熱流密度的影響，結(jié)果表明，車廂內(nèi)壁面平均熱流密度隨著內(nèi)壁面對流換熱系數(shù)和車速的增加而增大，但是當(dāng)車速達(dá)到5m/s后平均熱流密度基本不隨車速變化。模擬研究了車廂外壁面的平均熱流密度，結(jié)

3、果表明，不同外壁面的平均熱流密度差較大，而且隨著環(huán)境溫度的增加而增大;平均熱流密度模擬結(jié)果與理論模型計算結(jié)果的變化趨勢基本一致;壁面2、3、4、5和6的平均熱流密度隨車速增加而呈線性增大趨勢。數(shù)值擬合了車廂內(nèi)壁面的對流換熱系數(shù)，提出了一種壁面平均熱流密度的計算方法。
　　研究了車廂環(huán)境條件和車廂內(nèi)頂部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)對冷藏車廂內(nèi)溫度場分布的影響，揭示了堆垛區(qū)溫度場的分布規(guī)律。模擬研究了環(huán)境溫度、車速和載貨狀態(tài)對冷藏車廂內(nèi)溫度場分布的影響規(guī)

4、律，結(jié)果表明，冷藏車廂內(nèi)的冷氣流從蒸發(fā)器射出后沿著主流方向逐漸發(fā)散，在主流方向上氣流溫度逐漸升高，在冷藏車廂的中上部形成主流區(qū)域，車廂前部整體溫度高于后部;主氣流在車廂后下角區(qū)域形成低溫區(qū)，沿車廂底部向前溫度逐步升高;在車廂中下部形成回流區(qū)域，在車廂拐角和中部區(qū)域形成了局部渦流和擾流區(qū)域。研究了車廂內(nèi)頂部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)對溫度場的影響，結(jié)果表明，在頂送風(fēng)方式下，采用開孔率為30％的導(dǎo)流風(fēng)道和條形風(fēng)口，運(yùn)載肉匹時車廂內(nèi)溫度場的均勻性提高。研究了堆

5、垛區(qū)溫度場的概率分布，結(jié)果表明，堆垛區(qū)溫度場的概率密度均符合高斯分布;環(huán)境溫度的升高使車廂內(nèi)溫度場的整體溫度上升、溫度分布范圍擴(kuò)大。
　　研究了車廂內(nèi)溫度場的可適用性評價指標(biāo)、評價體系和標(biāo)準(zhǔn)溫度場評價指標(biāo)數(shù)學(xué)模型。創(chuàng)建了車廂內(nèi)溫度場的可適用性評價體系，該評價體系包括溫度場平均溫度、溫度不均勻系數(shù)和溫度極差等基本評價指標(biāo)，平均偏離溫差比、溫度不均勻系數(shù)比和溫度極差比等擴(kuò)展評價指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)溫度場評價指標(biāo)數(shù)學(xué)模型表征了標(biāo)準(zhǔn)溫度場平均溫度、

6、溫度不均勻系數(shù)和溫度極差等評價指標(biāo)與容積率之間的關(guān)系，實驗驗證了該模型的應(yīng)用有效性。
　　研制了冷藏車廂內(nèi)溫度場測試實驗臺，研究了車廂內(nèi)溫度場測試數(shù)據(jù)的分布規(guī)律。溫度場測試實驗臺能模擬-10℃～45℃自然環(huán)境溫度范圍和0-100km/h車速;實驗驗證了車廂內(nèi)溫度場模擬結(jié)果的有效性。研究了車廂內(nèi)溫度場測試數(shù)據(jù)的概率分布和概率密度分布，結(jié)果表明，溫度場測試數(shù)據(jù)的概率密度變化規(guī)律符合高斯分布，該分布規(guī)律與車廂內(nèi)溫度場模擬結(jié)果的分布規(guī)律一