利用CFD对不同尺寸上下冲击式速冻机静压腔流场的研究

• 作者: 王金锋 谢晶 顾翰文
• 来源期刊: 制冷学报
• 学科: 工学
• 关键词: 冻结食品 冲击式速冻技术 静压腔 计算流体力学
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 97-102,135
• 页数: 7页
• 分类号: TB61+1|TS205.7
• 字数: 3282字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2020.04.097

摘要

为进一步优化上下冲击式速冻机的冻结效果,本文以静压腔尺寸为4 m×1.5 m×2 m的实体速冻机为基础,保证入口压力为190 Pa、入口体积流量为2.64 m3/s不变,提出了4 m×1.5 m×1.5 m、4 rm×2 m×1.5 m、4 m×2 m×2 m、4 m×2.5 m× 1.5 m、4 m×2.5 m×2 m等5种不同的静压腔尺寸,通过CFD来模拟静压腔尺寸变化对于速冻机内部流场的改变,从速冻机喷嘴出口风速、钢带表面气流的矢量分布、钢带表面换热强度及换热均匀性等方面来综合分析静压腔内部换热特性.结果 表明:在静压腔入口 流量相同、压力不变的情况下,唯有4 m×1.5 m×1.5 m的出口风速与原有尺寸的出口风速相差较小,其余尺寸的出口风速略小但变化幅度不明显.而该尺寸的换热强度以及换热均匀性却远不如4 m×2.5 m×1.5 m、4m×2.5m×2m.此外,静压腔尺寸为4m×2 m×2 m的换热强度虽然比4 m×1.5 rm×2 m的换热强度高约4.85％,但均匀性较差,不足以成为优选设计.4m×2.5 m×1.5m与4 m×2.5 rm×2 m的换热强度达到177.76和177.39,比原有尺寸下钢带表面换热强度高约6.81％和6.59％,且均匀性也为最佳.结合上述因素,4 m×2.5 m×1.5 m和4 m×2.5 m×2 m在出口风速、换热强度及均匀性方面均为5种尺寸中最优的设计.