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基于CFD的冷藏车厢建模仿真与温度场分析
| 论文题名： | 基于CFD的冷藏车厢建模仿真与温度场分析 |
| 关键词： | 冷藏车厢;温度场分析;数值模拟;红外热像分析 |
| 摘要： | 冷藏车作为一种冷藏运输工具，在整个冷链环节中占有非常重要的地位。冷藏车厢的内部温度场是冷藏车设计与应用以及冷藏运输的关键点，为此本文采用CFD（Computational Fluid Dynamics）仿真与试验结合的方法，研究分析了空载和满载状态下冷藏车内部稳态温度场。 本文在数值模拟过程中对冷藏车厢和试验对象三维建模后设置了相应参数后划分了网格，定性的分析了冷藏车箱内温度场的等温面图、温度分布图等。发现靠近车门顶角区域的温度比其他位置高，且温度分布在匀流板流道内呈现递推式，等温面纵向方向上呈波浪形分布；等温面波峰边缘横向方向呈下降趋势；车厢后下方是一块热集中区域。 在试验过程中用红外热成像仪采集了冷藏车厢的红外热像图片，定性分析了冷藏车厢开闭门情况下的温度分布情况和隔热密封效果。发现试验所用冷藏车厢前车壁第二列铝制壁板、车厢上壁第二列前侧隔热板、车厢右壁后侧靠近车门处以及车门严合处等区域的密封性不佳，使得温度比附近其他区域偏高1℃左右。绘制了三层的模拟温度对比曲线，发现各层模拟曲线变化规律相似且呈现锯齿形分布，但A层温度大于B层与C层且B层与C层温差很小。 将仿真结果与实测温度进行对比验证模型的可靠性，发现两者具有一定的吻合度。根据对比结果提出了三条改进和优化冷藏车厢温度场的措施。 1.车厢四壁拐角长方体壁柱处可用曲面过渡代替棱角过渡，以减少冷空气损失，使得冷空气能沿流道壁方向平缓过渡到下一车壁； 2.试验车厢前壁第二列保温板和车厢上壁保温板的保温效果较差，建议选用不同规格的保温隔热材料，通过改进保温板的材料、种类和尺寸来加强两区域的保温效果； 3.试验车厢后壁的车门密封性较差，建议更改车门的闭合方式增强车门的密封性。 |
| 作者： | 张凌野 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 吴坚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江科技学院 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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