不同封装结构相变蓄冷板用于冷藏库数值模拟研究

目的:研究相变蓄冷在冷库错峰用电中的应用,提出更有效的蓄冷板封装结构。方法:针对冻结物冷藏库,设计多种相变蓄冷板封装结构,并建立相应的数值模型。通过数值模拟,在标准温度下(-18℃)测试不同封装结构蓄冷板的凝固蓄冷及融化放冷过程。比较平板蓄冷板和凹凸蓄冷板的异同,并分析不同蓄冷板对库内温度波动的影响。结果:3种特殊版型的蓄冷板中,30~75 mm规格的蓄冷板蓄冷效果最好,在8 h的蓄冷过程中,可比平板型蓄冷板多储存36.23%的冷量。此外,凹凸型封装蓄冷板的放冷能力也要优于平板封装蓄冷板的,能让冷库内温度更加均匀。结论:研究设计的凹凸面封装相变蓄冷板可以在冷库错峰用电中发挥更加有效的作用,能够稳定库内温度并降低能源消耗。

组合蓄冷板式医药冷藏箱的设计与性能实验

本文以组合蓄冷板为研究对象,提出了一种箱内温度场均匀可控的组合蓄冷板式医药冷藏箱的设计方案,以此优化医药冷藏箱的热性能表现。首先搭建了实验平台,依据组合式蓄冷原理设计医药冷藏箱和组合蓄冷板,从等质量方案和等相变潜热方案的角度分别对比蓄冷板中相变材料(正十四烷、CaCl_(2)·6H_(2)O、水两两组合)内壁温度变化、蓄冷时长的表现,发现蓄冷板内层采用1.5 kg正十四烷、外层采用1.5 kg CaCl_(2)·6H_(2)O的等质量组合方案性能最优。在此基础上对比了性能最佳的蓄冷板在医药冷藏箱中不同摆放位置(两侧平放、两侧叠放、对角摆放、四周摆放)下,在2~8℃条件下的蓄冷时长、温度平均值、不均匀系数和释冷速率。结果表明:对角摆放的组合蓄冷板蓄冷时长最大;4种摆放方式的温度平均值均在2~8℃工况内;两侧叠放时的不均匀系数最小且箱内蓄冷板释冷速率最快。考虑到温度均匀优先原则,两侧叠放的等质量组合方案的蓄冷板蓄冷效果最好。

蓄冷板释冷过程的数值模拟和实验研究

对蓄冷板内共晶液的热力学特性进行了分析,并且建立了蓄冷板释冷的数学模型。通过数值模拟的方法,模拟了NaCl蓄冷板在初始温度为-30℃,环境温度为-10℃、0℃和10℃三种不同温度条件下的释冷过程,并且通过相关的实验研究,对模拟结果的准确性进行了验证。通过研究得到了蓄冷板在不同条件下的释冷过程及特点。研究结果表明:在NaCl蓄冷板的释冷过程中,当其所处的环境温度高于-21.2℃,即其共晶温度时,外界环境温度会对冷板内共晶冰开始发生相变的时刻产生较大影响;外界环境温度越高,蓄冷板内共晶冰开始融化到完全融化所需要的时间越短。计算结果与实验结果吻合良好,两者之间的平均偏差小于0.5℃,说明数学模型及计算方法的可靠性。

蓄冷板冻结与释冷的实验研究

通过实验的方式,分别研究了初始温度为30℃的Na Cl蓄冷板在-25、-35和-40℃的环境中的冻结过程以及初温度为-25℃的Na Cl蓄冷板在-10、-5和0℃环境中的释冷过程。实验结果表明:在冻结过程中,当环境温度低于Na Cl共晶液的共晶温度-21.2℃时,环境温度对共晶液开始结晶的时间有较大影响,而对共晶液从开始结晶至完全冻结过程所需时间影响较小;释冷过程中,环境温度高于Na Cl共晶液共晶温度-21.2℃时,外界环境对蓄冷板释冷所需时间以及共晶冰开始融化到完全融化的过程影响较大。

相变材料蓄冷板凝固过程的传热研究

采用精确解法与积分近似相结合的方法,对一种自制相变材蓄冷材料充冷凝固过程的相变导热问题进行了求解。获得了该蓄冷介质在板式蓄冷器中凝固时的相界面移动速度,边界面热流密度随时间变化的规律,及不同工况下蓄冷板厚度与预测蓄冷时间的关系。计算结果与实验结果吻合较好。结果表明,边界面的热流密度随固相区厚度的增加而减小;预测蓄冷时间随冷媒流体温度的降低而减小,随平板厚度的增加而增加。

蓄冷板冻结过程的数值模拟与实验研究

文中对蓄冷板内共晶液的热力学特性进行了分析。运用数值方法对不同温度下的NaCl蓄冷板冻结过程进行模拟研究,并实验验证了模拟的准确性。研究结果表明:当环境温度低于共晶液的共晶温度-21.2℃时,蓄冷板内共晶液开始相变所需的冷冻时间与环境温度有较大影响;蓄冷板出现结晶后直至共晶液完全冻结的相变过程受环境温度的影响较小。

蓄冷板在冷藏汽车上的应用

阐述了蓄冷板的结构及其蓄冷工作机理，分析了蓄冷剂的性能、蓄冷剂融点的确定以及蓄冷量的确定。

蓄冷板式冷藏汽车的研究

本文阐述了蓄冷板的结构及蓄冷工作机理，分析了蓄冷剂的性能、蓄冷剂融点的确定以及蓄冷量的确定，并介绍了蓄冷板在冷藏汽车上的应用。

基于PIV可视化的蓄冷板外围流场优化研究

蓄冷板冷量释放受周围气流流动情况的影响。为研究气流流速、蓄冷板迎风面形状等因素对蓄冷板外围气流流动的影响,搭建基于粒子示踪技术(Particle Image Velocimetry,PIV)的蓄冷板外围流场可视化试验平台,研究不同迎风面形状、进风流量以及摆放间距对蓄冷板表面平均风速、气流分布等参数的影响。试验结果表明,随着进风流量的增大,蓄冷板外表面和间隙内的空气流速不均匀性逐步增大;在单蓄冷板试验中,蓄冷板的迎风面形状影响表面平均风速的大小和分布,且进风流量越大,影响作用越明显,在小流量Q_(0)和中流量3Q_(0)工况下,采用矩形迎风面的蓄冷板能达到最优的对流效果,在大流量5Q_(0)工况下,采用圆角迎风面的蓄冷板能达到最优的对流效果;在双蓄冷板试验中,蓄冷板间隙内的表面平均风速随进风流量的增大呈先上升后下降的趋势,随着蓄冷板间距的增加呈增大的趋势,得到对流效果最优的参数组合为双圆角蓄冷板、进风流量3Q_(0)、摆放间距4 cm,其表面平均风速为1.82 m/s。该研究可为蓄冷板冷量释放效率的优化提供参考依据。

蓄冷板在冷藏汽车上的应用

描述了蓄冷板的结构和蓄冷工作原理，分析了冷剂的性能，蓄冷剂融点的确定以及冷量的确定，介绍了蓄冷板在冷藏汽车上的应用效果。

蓄冷板摆放方式对冷链宅配过程的影响

本文以奶白菜为实验对象,对比研究了两种蓄冷板摆放形式(即顶部摆放和四周摆放)对箱内环境温度和奶白菜中心温度的影响,及宅配过程中奶白菜的品质变化情况。结果表明:蓄冷板四周摆放相比顶部摆放具有较大优势,四周摆放时箱内温升较平缓,可维持大约48 h箱内环境温度波动在3℃以内,保持了奶白菜较高的营养品质和商品性;而顶部摆放蓄冷板箱内温度上升较快,仅能维持约36 h箱内环境温度波动在3℃以内,其对应的奶白菜营养指标衰减较快,仅能维持奶白菜较高品质24 h左右。因此,建议在实际的宅配中,蓄冷板尽可能的四周摆放。

PCM蓄冷板式冷藏车温度场数值模拟研究

本文以冷藏车为研究对象,建立了冷藏车箱体的物理模型和数学模型,将已研制的新型相变材料(HWY-1)运用到蓄冷式冷藏车内,并利用ANSYS-FLUENT对冷藏车车厢内的温度场进行了数值模拟。通过对冷藏车车厢内有蓄冷板和无蓄冷板温度场的模拟分析,研究车厢内不同横截面的温度。结果表明,在有蓄冷板的条件下距车厢底部500 mm、1000mm、1500 mm、1800 mm处的温度点,7 h后与初始温度相比分别下降了5.7%、24.5%、51.9%、76.3%,而在无蓄冷板的条件下,这些温度测点都有不同度的提高。因此,应用PCM蓄冷板式冷藏车车厢内的温度可以保持长时间低温,符合冷藏运输过程中实际需求。

顶置蓄冷板减少融霜热对冷库温度场的试验研究

提出了一种顶置蓄冷板的冷库,在冷库融霜的过程中,通过试验研究对比分析了在有无蓄冷板,制冷风机有无霜层4种工况下,融霜热对冷库温度场的影响。研究结果表明:融霜过程中,安装蓄冷板的冷库各截面温度都低于无蓄冷板冷库的截面温度;制冷风机有霜状态下,安装蓄冷板冷库的库温波动比无蓄冷板时减小2.49℃,融霜能耗增加1.36%;制冷风机无霜状态下,安装蓄冷板冷库的库温波动比无蓄冷板时减小2.92℃,融霜能耗增加1.81%;通过对比可知,在冷库顶部安装蓄冷板可以有效的减小融霜过程中库温的波动,提高冷冻食品的品质。

顶置蓄冷板对冷库融霜时库温波动的影响

在连续融霜的基础上采用两台冷风机并联,研究冷库内有(无)顶置蓄冷板、制冷风机表面有(无)霜层4种工况下融霜热对冷库库温波动的影响。结果表明,融霜过程中,空库各截面平均温度始终高于顶置蓄冷板冷库;制冷风机在有霜和无霜状态下,顶置蓄冷板冷库比空库的库温波动分别减小了2.52,2.94℃,融霜能耗分别减小了1.36%,1.81%;表明冷库顶置蓄冷板可以有效降低融霜时库温波动。

蓄冷板对冷库融霜温度波动影响的模拟及试验研究

为了探究蓄冷板对冷库融霜温度波动的影响,基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)对带有蓄冷板冷库的融霜过程进行了数值模拟,并用试验验证了融霜模型的可靠性,得到了冷库在融霜过程中的温度变化云图。同时对采用两台并联冷风机连续融霜的小型冷库,在冷风机结霜时有、无蓄冷板和冷风机不结霜时有、无蓄冷板进行了试验研究,结果表明,在融霜过程中,通过对不同高度截面温度场进行温度测试发现:带蓄冷板的冷库温度均低于无蓄冷板的冷库温度;融霜风机融霜期间,制冷风机有霜时,蓄冷板使冷库温度波动下降了47.20%;制冷风机无霜时,蓄冷板使冷库温度波动下降了58.95%。

蓄冷板冷藏车的特点与制冷量计算

讨论了蓄冷板冷藏车的构成特点与制冷原理,介绍了蓄冷板及蓄冷制冷机组的制冷量计算方法。

蓄冷板释冷过程动态模拟分析

本文建立了一新型蓄冰板释冷过程数学模型,模拟分析了释冷过程中板内中心点温度、含冰量、蓄冰板释冷量及其内部参数的变化情况。研究表明,蓄冰板释冷过程中,中心点温度和含冰量变化均分为三个阶段,且第二阶段的融冰过程随着载冷剂流速的增加而缩短。蓄冰板单位时间内释冷量随载冷剂流速增加而增加,但低载冷剂流速下冰板释冷量更稳定。

电冰箱用蓄冷板

作者根据蓄冷的原理,研制了一种较为简便的活动蓄冷板,经过理论分析、计算和试验证明,它能够在断电32小时内,保证冰箱内食品不变质。 1.蓄冷板的设计 (1)基本构思:电冰箱中,蒸发器的吸热量与箱体的热负荷是平衡的(热平衡方程略),在断电时,只要有符合冷量要求的冷源作补充,就能维持冰箱的温度。 (2)基本原理:除用电源制冷外,唯有蓄冷冷却方式最佳。所谓蓄冷就是以潜热的形式冻结一定质量的液体储存冷量。电冰箱在正常工作时,将放在冷冻室的蓄冷液体冻结,蓄存冷量,当断电时,将它移至冷藏室,靠它释放冷量。

基于多参数耦合的蓄冷温控箱冷板对流换热参数优化

蓄冷温控箱利用低温相变材料储存冷量,通过缓慢释放调节并保持箱内温度,目前仍存在冷量释放速率无法控制、剩余冷量预测难等问题,而蓄冷板表面对流换热系数直接影响冷量的释放速率。针对以上问题,搭建了蓄冷板表面对流换热系数测量试验平台,研究不同环境及蓄冷板参数对表面对流换热系数的影响。采用二次回归正交试验设计方案,探究了蓄冷区进口空气流速、进口空气温度、蓄冷板传热面积以及蓄冷板间距对表面对流换热系数的影响,并对结果进行分析,建立了表面对流换热系数二阶预测模型,获得影响表面对流换热系数大小较显著的因素及较优的参数组合。试验结果表明:进口空气温度和蓄冷板传热面积的交互效应最大;通过响应曲面法建立的表面对流换热系数预测模型,得到最优参数组合为:进口空气流速4 m/s,进口空气温度25℃,蓄冷板传热面积0.455 m^(2),蓄冷板间距0.04 m,模型决定系数值为0.9274,变异系数为5.78%。回归模型计算结果与试验结果吻合,最大误差为3.58%,平均相对误差为2.69%,表明该模型可以快速、准确地预测不同条件下的蓄冷板表面对流换热系数。试验结果为蓄冷温控箱冷量释放速率精准调控及剩余冷量预测提供参考。

冷藏车用新型复合相变蓄冷材料的制备及热性能研究

基于我国汽车冷藏运输效率低,冷藏温区覆盖范围窄等问题,采用实验的方法制备了一种辛酸与十四醇的低共熔复合相变蓄冷材料。该材料的起始融化温度为6.9℃,相变潜热151J/g,经过200次凝固融化循环及释热特性测试发现这种复合相变材料的稳定性很好,加入6%的石墨后,导热性能有了很大的提高。用DSC测试得出,添加石墨后复合材料的相变温度变化不大,相变潜热只减小了3.8%,作为一种新型复合相变蓄冷材料,可以用于一些推荐冷藏运输温度在10℃以上的高端果蔬的高温季冷藏运输中。