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Updated: Jun 9, 2025
14:23
Design and Optimization Strategies of a High-Performance Vented Box
Published on: June 9, 2023
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使用CFD模拟优化冷藏室,使果保存过程中的空气流和温度分布均,使用CFD模拟.
Leo Daniel Alexander1, Sanjeev Jakhar2, Mani Sankar Dasgupta3
1Smart Building Laboratory, Department of Mechanical Engineering, Birla Institute of Technology & Science, Pilani, Rajasthan, 333031, India. leo.daniel@pilani.bits-pilani.ac.in.
Scientific reports
|October 25, 2024
概括
为了优化果的冷藏,这项研究模拟了箱子中的空气流和热量转移. 替代堆叠配置,如增加间距的CS3,显著提高冷却速度,减少温度变化,以更好地保存产品.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 食品科学 食品科学 食品科学
- 热力工程是热力工程中的一个.
背景情况:
- 果需要精确的冷藏条件来保持质量并防止腐烂.
- 标准的箱子堆叠旨在确保充足的空气循环,但可能导致不均的冷却.
- 优化气流对于高效的冷藏和产品寿命至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证果冷藏的计算流体动力学 (CFD) 模型.
- 为了研究交替的箱子堆叠安排对空气流和温度分布的影响.
- 确定最佳的堆叠策略,以提高冷却效率和减少温度异质性.
主要方法:
- 创建了一个CFD模型,用于一个含有果的箱子的冷房,将箱子视为多孔介质.
- 该模型与常规堆叠安排 (CS1) 的实验数据进行了验证,达到1.13°C的根平均平方误差.
- 模拟了两个额外的堆叠配置 (CS2和CS3),其间距和方向各不相同.
主要成果:
- 增加z方向间距的CS3配置显示,平均空气速度分别比CS2和CS1高7.4%和3.7%.
- 在40小时内,CS3使冷却率提高了25.2%,冷却箱数量增加了20%.
- 在CS3配置中,温度异质性降低到3.59°C,表明冷却更加均.
结论:
- 替代的箱子堆叠显著影响果冷藏室的空气流和温度分布.
- 具有更大的间距的CS3排列,提供了卓越的冷却性能和均性.
- 开发的CFD模型可以预测热点,并指导最佳堆叠策略,以改善冷链管理.
