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基于CFD的冷藏车内流场及温度场的数值研究
| 论文题名： | 基于CFD的冷藏车内流场及温度场的数值研究 |
| 关键词： | 冷藏车;数值模拟;车内流场;温度场 |
| 摘要： | 随着我国经济的持续增长，人民生活水平显著提高，人民对冷链运输的要求也越来越高。公路冷藏车作为主要运输工具之一，在冷链系统中发挥着特别重要的作用。精确掌握车厢内部温度的空间分布特征，对于合理控制冷藏车内的温度和保证运输货物的质量安全来说至关重要。计算流体力学是以计算机为工具、基于控制方程来模拟流动传热问题的仿真工具，目前已被广泛应用于对冷藏车厢温度场的研究中。本文通过数值模拟，运用FLUENT软件，对冷藏车厢内流场和温度场的分布特征进行了分析。 本文以某汽车公司提供的冷藏车为研究对象，首先对冷藏车空载和装载生物制品时的降温性能进行分析。根据不同蒸发器出风口风速下车厢内部流场和温度场的分布情况，选择4.5m/s的空车降温风速。然后对空载和满载降温结束后车厢及货物区的温度分布情况进行计算分析。为判断计算结果是否准确，将各测点温度的计算值与试验值进行对比。空车降温时各监测点温度的计算值和试验值变化情况基本相同，最大误差为3K左右。载货降温时最大误差为1K左右。说明通过仿真可以比较准确地反映冷藏车降温过程中车厢及货物区温度的变化情况。 当车厢内装载的货物为苹果时，确定冷藏车的总体热负荷，计算出冷藏车理论上需要的循环风量和对应的蒸发器出风口风速。考虑环境温度和O2、CO2气体浓度对货物区苹果呼吸强度的影响，建立货物区数学模型。把苹果的呼吸强度表示为温度和O2、CO2气体浓度的关系式。车厢内部温度及货物区气体组分浓度变化对苹果呼吸强度的影响和苹果呼吸作用引起的货物区能量方程源项的变化通过编写UDF程序来实现。计算不同蒸发器出风口风速对货物区附近流场和温度场的影响，综合考虑货物区的温度分布及货物区周围的空气流速，选择3m/s的蒸发器出风口风速。 通过计算分析不同货物与车顶的间隙对稳态和动态降温过程中货物区的影响。结果发现，在稳态降温过程中，货物与车顶的间隙不会对货物区的温度分布均匀性产生明显影响。但货物与车顶的间隙越小，货物区周围的空气流速越高，造成果蔬干耗增大。在动态降温过程中，货物与车顶的间隙对货物区表面平均温度的降温时间影响较小，但对货物区整体平均温度的降温时间影响显著。降低相同的温度，与车顶间隙越小的货物区所用的降温时间越长，并且降温温差越大，不同间隙下货物区降温所用时间的差别越大。 |
| 作者： | 王安冉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 傅松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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