液氮制冷低溫物流箱的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人們?cè)谏钏缴系妮^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?zhǔn)潜ＷC易腐食品達(dá)標(biāo)的重要流通手段，對(duì)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(jì)一種液氮制冷低溫物流箱，針對(duì)-18℃以下的食品低溫流通，彌補(bǔ)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(jì)算、數(shù)值

2、模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方式對(duì)低溫物流箱進(jìn)行了設(shè)計(jì)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的文獻(xiàn)進(jìn)行理論計(jì)算；其次利用FLUNT軟件對(duì)保溫層傳熱、風(fēng)機(jī)的風(fēng)速優(yōu)化選擇和金槍魚魚塊溫度變化進(jìn)行數(shù)值模擬；最后對(duì)物流箱實(shí)載條件下冷凍冷藏過程溫度變化進(jìn)行測(cè)試，通過改變?nèi)肟陲L(fēng)速對(duì)魚塊溫度變化及液氮量消耗情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過對(duì)比模擬值和實(shí)驗(yàn)值，驗(yàn)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(shí)溫差最大，比在低溫側(cè)時(shí)高約2.2℃，而真

3、空板靠近高溫處和低溫處時(shí)，溫度差無明顯差異，說明真空板位于中間時(shí)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(fēng)速對(duì)箱內(nèi)食品溫度變化情況的模擬結(jié)果表明，風(fēng)速為1.5m/s時(shí)箱內(nèi)食品溫度變化較為理想，箱內(nèi)食品冷凍時(shí)間為240min。
　　（2）對(duì)物流箱空載條件下箱內(nèi)溫度變化進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，箱內(nèi)溫度隨時(shí)間迅速降低，當(dāng)箱內(nèi)溫度達(dá)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(shí)載條件下的實(shí)驗(yàn)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(duì)物流箱進(jìn)行了12小時(shí)實(shí)載實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，液氮罐容積可以滿足12小時(shí)的凍藏運(yùn)輸，風(fēng)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％。
　?。?）在實(shí)載條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進(jìn)行比較可見：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的溫度變化趨勢(shì)較為吻合，數(shù)值計(jì)算的