冷藏車廂內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輸?shù)闹匾ぞ?，但其車廂內溫度場的分布?guī)律尚不明確，缺少可適用性評價體系，嚴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，研究了車廂內外壁面平均熱流密度的計算方法和車廂內溫度場的分布規(guī)律，改進設計了車廂內溫度場的導流結構，改善了溫度場的均勻性，為冷藏車廂結構的優(yōu)化設計提供了理論依據。研究了冷藏車廂內溫度場與環(huán)境溫度、車速、廂體厚度之間的關系，構建了

2、冷藏車廂內溫度場的可適用性評價體系。研制了冷藏車實驗臺，對車廂內溫度場模擬結果的有效性和評價體系的適用性進行了實驗驗證。
　　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。研究了車廂內壁面對流換熱系數(shù)和車速對內壁面熱流密度的影響，結果表明，車廂內壁面平均熱流密度隨著內壁面對流換熱系數(shù)和車速的增加而增大，但是當車速達到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

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果與理論模型計算結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)境條件和車廂內頂部導流結構對冷藏車廂內溫度場分布的影響，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)對冷藏車廂內溫度場分布的影響規(guī)

4、律，結果表明，冷藏車廂內的冷氣流從蒸發(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。研究了車廂內頂部導流結構對溫度場的影響，結果表明，在頂送風方式下，采用開孔率為30％的導流風道和條形風口，運載肉匹時車廂內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溫度場的整體溫度上升、溫度分布范圍擴大。
　　研究了車廂內溫度場的可適用性評價指標、評價體系和標準溫度場評價指標數(shù)學模型。創(chuàng)建了車廂內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，平均偏離溫差比、溫度不均勻系數(shù)比和溫度極差比等擴展評價指標。標準溫度場評價指標數(shù)學模型表征了標準溫度場平均溫度、

6、溫度不均勻系數(shù)和溫度極差等評價指標與容積率之間的關系，實驗驗證了該模型的應用有效性。
　　研制了冷藏車廂內溫度場測試實驗臺，研究了車廂內溫度場測試數(shù)據的分布規(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;實驗驗證了車廂內溫度場模擬結果的有效性。研究了車廂內溫度場測試數(shù)據的概率分布和概率密度分布，結果表明，溫度場測試數(shù)據的概率密度變化規(guī)律符合高斯分布，該分布規(guī)律與車廂內溫度場模擬結果的分布規(guī)律一