基于CFD技术的预冷参数对盒装荔枝微环境温湿度的影响

目的 深入研究外环境参数对荔枝包装盒内环境的影响,获得荔枝包装盒内外环境温度湿度规律。方法 建立盒装荔枝果实和外流场的三维模型。结合荔枝果实和包装物理特性,对预冷过程中包装荔枝果实内外环境温湿度变化进行数值分析,获得包装内流场的分布情况。结果 在达到二分之一冷却时间之前,提高风速可以缩短预冷时间,并且能够加快荔枝果实的传热;在达到二分之一冷却时间之后,风速超过6 m/s后,荔枝果实温度变化不显著,相邻风速间果实温度标准差的差值较小,标准差趋于稳定;包装内相对湿度主要受荔枝果实温度的影响;预冷初始阶段选择较低环境温度,有利于加快荔枝果实与空气的传热,促进果实温度的降低,但是荔枝果实间的温度差异随着环境温度降低而增大。结论 在预冷期间,外环境参数温度和风速对包装内环境温湿度有较大的影响。

移动式荔枝蓄冷喷淋预冷装置控制系统设计与试验

为解决现有荔枝产地预冷装置预冷速度慢、能耗高等问题,设计了一种移动式荔枝蓄冷喷淋预冷装置控制系统,以保障荔枝采后预冷效果。该系统主要由STM32主控系统、水泵驱动系统、制冷系统和数据采集系统组成。基于USART HMI软件设计智能串口屏界面,智能串口屏通过TTL串口与STM32单片机进行串口通信,能够完成荔枝喷淋预冷工作参数设置和显示控制系统运行状态信息,实现对荔枝喷淋预冷装置的精确控制。搭建试验硬件平台,以水泵的喷淋流量和单次喷淋时荔枝载荷为试验因素,以荔枝的预冷时间和均匀度为试验指标对预冷效果进行评价。试验结果表明,在1/2预冷时间(HCT)之前,当喷淋流量超过70 L/min时,喷淋流量对冷却速度的影响不大;在HCT之后,与70 L/min相比,预冷时间分别减少170 s(90 L/min)、260 s(110 L/min)、262 s(130 L/min),因此,当喷淋流量超过110 L/min时,增加喷淋流量对荔枝降温速率影响不大;对不同载荷荔枝进行试验发现,当荔枝载荷大于50 kg时,增加荔枝载荷对荔枝降温速率影响较大;当荔枝载荷为50 kg时,荔枝预冷完成后的均匀度会随着喷淋流量的增加先变大后减小;当喷淋流量为90 L/min时,荔枝预冷完成后的均匀度会随着荔枝载荷的增加先变大后趋于稳定。研究结果可为荔枝喷淋预冷装置控制系统优化,实现荔枝采后快速预冷,保障荔枝采后品质提供帮助。

货物参数对冷藏运输箱温度场影响的数值模拟分析

目的获取冷藏运输箱在保鲜运输过程中风速结合货物参数对运输箱内温度变化影响的一般规律。方法以装载荔枝的冷藏运输箱为研究对象,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)方法建立装载荔枝的考虑荔枝呼吸热和箱体热辐射的冷藏运输箱数值模型,获得箱内温度分布和变化情况。结果随着箱内进风口风速的增大,荔枝的降温幅度较大,温度变化最显著的位置在每筐堆叠间隙处。当风机风速大于8 m/s时,箱内降温速率变化不显著。在荔枝预冷温度低于10℃时,可以提高箱内温度均匀性。在运输2 h内,载质量越大,运输箱内荔枝的平均温度降幅低于1℃,但温度均匀性变好。结论在保鲜运输过程中,风速对运输箱内温度变化有着较大影响,增加货物堆叠时的间隙有利于提高传热效率。提前预冷货物,箱内温度的均匀性变好,增加载质量会增大箱内的热负荷,但是对箱内整体温度变化的影响较小。