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      空氣幕的研究進(jìn)展

      2012-04-14 06:52:13晨謝
      食品與機(jī)械 2012年4期
      關(guān)鍵詞:冷庫(kù)射流數(shù)值

      繆 晨謝 晶

      (1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心,上海 201306)

      空氣幕的研究進(jìn)展

      繆 晨1,2謝 晶1,2

      (1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心,上海 201306)

      主要從計(jì)算方法、數(shù)學(xué)模型、流動(dòng)特性和性能影響因素等方面對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外空氣幕進(jìn)行分析,并論述空氣幕在冷庫(kù)中的應(yīng)用研究,通過(guò)對(duì)空氣幕研究成果的分析,得出CFD數(shù)值模型在預(yù)測(cè)空氣幕效率上更有優(yōu)勢(shì)、向外調(diào)整噴射角度可以提高空氣幕的封閉性等結(jié)論,提出下一步研究冷庫(kù)門空氣幕的方向。

      空氣幕;冷庫(kù);節(jié)能;進(jìn)展;數(shù)值模擬

      在超市、辦公樓、礦場(chǎng)、冷庫(kù)等商業(yè)或工業(yè)建筑以及陳列柜、冷藏車等冷藏設(shè)備中,由于人員的走動(dòng)或貨物的進(jìn)出,入口處需要經(jīng)常開啟,為了減少外界環(huán)境空氣與內(nèi)部環(huán)境發(fā)生熱量與質(zhì)量交換,維持室內(nèi)控溫要求,往往在入口處設(shè)置空氣幕。1904年,Van Kennel[1]關(guān)于空氣幕的研究在北美發(fā)表后,空氣幕技術(shù)迅速發(fā)展??諝饽皇峭ㄟ^(guò)貫流風(fēng)輪噴射出強(qiáng)大氣流形成空氣面,阻隔室內(nèi)外壓差導(dǎo)致的氣體流動(dòng),從而抑制風(fēng)幕兩側(cè)區(qū)域發(fā)生空氣交流,減少質(zhì)量與能量交換,達(dá)到節(jié)能的效果,同時(shí)又具有防塵、防污染、防蚊蠅的功效。因此,研究空氣幕的性能使空氣幕達(dá)到最佳的效果是眾多學(xué)者關(guān)注的研究焦點(diǎn)。

      1 空氣幕的研究現(xiàn)狀

      1.1 空氣幕計(jì)算方法

      建筑單位在安裝空氣幕裝置時(shí),往往只按入口尺寸來(lái)選擇,既不考慮風(fēng)幕風(fēng)量和出風(fēng)速度,也不考慮出風(fēng)溫度和噴射角度,只是按照風(fēng)幕尺寸能覆蓋大門尺寸來(lái)選擇產(chǎn)品。這樣勢(shì)必會(huì)因?yàn)槌鲲L(fēng)速度過(guò)大而造成能源浪費(fèi),或是因?yàn)闇囟群惋L(fēng)量不符合實(shí)際需求,空氣幕無(wú)法起到滿意的與外界隔離的效果,以致影響室內(nèi)控溫環(huán)境。所以,在選擇空氣幕前,首先要進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

      蔡穎玲[2]通過(guò)計(jì)算空氣幕送風(fēng)量、送風(fēng)溫度和效率,對(duì)3種空氣幕常用的計(jì)算方法(以自然通風(fēng)為基礎(chǔ)、以平面自由射流理論為基礎(chǔ)、根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)理論推導(dǎo)而得出的基本公式)進(jìn)行比較和分析,發(fā)現(xiàn)自然通風(fēng)法是比較合理的計(jì)算方法;在計(jì)算送風(fēng)量時(shí),方法二(以平面自由射流理論為基礎(chǔ))需要同時(shí)考慮熱壓和風(fēng)壓的作用;秦虹[3]介紹了幾種常用方法的特點(diǎn)和適用條件,分別對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析,認(rèn)為空氣幕計(jì)算僅考慮單一作用壓差導(dǎo)致送風(fēng)量過(guò)小而且空氣幕抗彎能力弱,于是提出了改進(jìn)后的計(jì)算方法,并介紹了一種先進(jìn)的計(jì)算方法-總壓差計(jì)算法。

      針對(duì)無(wú)法設(shè)計(jì)適宜的空氣幕來(lái)滿足不同建筑類型和建筑條件的問(wèn)題,秦虹[4]又提出了簡(jiǎn)化的計(jì)算方法,分析了簡(jiǎn)化方法的適用性和誤差,建議計(jì)算夏季空調(diào)建筑空氣幕總壓差和送風(fēng)量時(shí)應(yīng)綜合考慮熱壓、風(fēng)壓、機(jī)械壓和平衡壓,而冬季空調(diào)建筑采用按熱壓計(jì)算的空氣幕計(jì)算方法。

      1.2 空氣幕數(shù)學(xué)模型

      建立數(shù)學(xué)模型是空氣幕數(shù)值求解過(guò)程中最關(guān)鍵的部分。層流模型是相對(duì)容易的求解模型,風(fēng)幕在較低的流速下會(huì)呈現(xiàn)層流流動(dòng)狀態(tài)。對(duì)于封閉式陳列柜[5],柜內(nèi)空氣呈自然對(duì)流狀態(tài),屬于層流流動(dòng),采用層流模型可以模擬冷藏陳列柜內(nèi)的溫度場(chǎng)。但是目前的空氣幕大量應(yīng)用在敞開的環(huán)境中,容易受到外部環(huán)境空氣的干擾以及空氣幕自身重力作用,空氣幕很難處于層流狀態(tài)。因此,在數(shù)值模擬中,層流模型更多地被湍流模型所取代[6]。

      目前,κ-ε雙方程模型是風(fēng)幕數(shù)值模擬中應(yīng)用最廣泛的湍流模型。趙玲等[7]采用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型,利用計(jì)算流體力學(xué)(computational fluid dynamics,CFD)FLUENT 軟件數(shù)值模擬了循環(huán)型礦用風(fēng)幕隔斷風(fēng)流的效果。同樣陳列柜也有采用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型模擬風(fēng)幕性能的實(shí)例[8]。

      雖然標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型被廣泛應(yīng)用,但也存在一定的缺陷,因此在標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型基礎(chǔ)上,有學(xué)者提出了各種修正項(xiàng),使數(shù)值計(jì)算結(jié)果更接近試驗(yàn)結(jié)果。崔景潭等[9]和徐正本等[10]對(duì)標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型進(jìn)行了浮力項(xiàng)修正,建立了湍浮力射流模型對(duì)風(fēng)幕射流進(jìn)行了分析,為進(jìn)一步優(yōu)化風(fēng)幕性能提供了依據(jù);Mu等[11]運(yùn)用κ-ε湍流模型并考慮了浮力作用,預(yù)測(cè)了立式敞開陳列柜風(fēng)幕的氣流場(chǎng),在某些測(cè)量點(diǎn)上,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相符合。

      常用的湍流模型還有雷諾應(yīng)力模型和大渦模型。謝卓等[12]和馮欣等[13]采用雷諾應(yīng)力模型分別對(duì)臥式陳列柜和雙層風(fēng)幕陳列柜的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;Cortella等[14]采用大型渦流模型,通過(guò)CFD模擬陳列柜雙層風(fēng)幕的氣流和溫度分布,數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果相吻合,然而,風(fēng)幕的整體熱負(fù)荷與模擬結(jié)果吻合效果不是很理想,可能是因?yàn)殛惲泄駨?fù)雜的結(jié)構(gòu),無(wú)法測(cè)量風(fēng)幕內(nèi)部的速度。為了比較κ-ε模型、雷諾應(yīng)力模型和大渦模型的適用性,陳江平等[15]以臥式陳列柜為試驗(yàn)對(duì)象,利用3種湍流模型模擬計(jì)算柜內(nèi)的氣流場(chǎng)和溫度場(chǎng),與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比后發(fā)現(xiàn),雷諾應(yīng)力模型的結(jié)果更接近試驗(yàn)結(jié)果,能較好地預(yù)測(cè)陳列柜風(fēng)幕的氣流流動(dòng)規(guī)律。

      近幾年,有學(xué)者[16]開始研究一種新型的湍流模型——雙流體模型。最早提出雙流體模型的是美國(guó)的Spalding,他認(rèn)為兩種流體各自流動(dòng)會(huì)發(fā)生質(zhì)量、能量和動(dòng)量的交換。余克志等[17]和黃志坤等[18]采用雙流體模型分別對(duì)立式陳列柜和臥式陳列柜的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬,與常用的湍流模型相比,雙流體模型模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果更加吻合,是優(yōu)化陳列柜風(fēng)幕的一種有價(jià)值的模型。之后在雙流體模型的基礎(chǔ)上,全面考慮兩種流體之間的質(zhì)量交換,余克志等[19]又提出了改進(jìn)的雙流體模型,得出大部分工況下改進(jìn)模型模擬的溫度值與實(shí)測(cè)值更加接近,而且當(dāng)內(nèi)外風(fēng)幕風(fēng)速較?。ㄐ∮?.3m/s)時(shí),雙流體改進(jìn)模型的模擬效果要優(yōu)于改進(jìn)前的模型,但是當(dāng)風(fēng)速增大后,其模擬精度又會(huì)下降。

      上述介紹的模型都屬于獨(dú)立的CFD模型,形式比較復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化模型便于使用,Hammond等[20]和 Cao等[21,22]分別提出了空氣幕偏轉(zhuǎn)量模型和冷量損失模型。這類模型是一系列變量的函數(shù)形式,稱為關(guān)聯(lián)式模型,其計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果十分吻合,有很大的發(fā)展前景。

      1.3 空氣幕流動(dòng)特性

      為了更好地理解空氣幕流體流態(tài)的基本特性,將空氣幕假設(shè)為一種負(fù)浮力貼壁射流,是沿著浮力和射流速度方向向下移動(dòng)的高密度射流。有3種無(wú)量綱參數(shù)用來(lái)描述這類流體的流動(dòng)特性:雷諾數(shù)(Re)、理查森數(shù)(Ri)和格拉曉夫數(shù)(Gr)。

      在射流流速較低的情況下,Angirasa[23]計(jì)算研究了加熱表面的層流貼壁射流。發(fā)現(xiàn)理查森數(shù)在0.004~0.01內(nèi),當(dāng)雷諾數(shù)增加到102數(shù)量級(jí)時(shí),射流開始脫離壁面,從而導(dǎo)致壁面處的傳熱下降。對(duì)于湍流流動(dòng)(雷諾數(shù)大于104數(shù)量級(jí)),Ljuboja等[24]建立了κ-ε模型的擴(kuò)展形式模擬湍流負(fù)浮力壁面射流的流動(dòng)特性,說(shuō)明了浮力和壁面的影響作用。

      然而,有關(guān)平板貼壁射流在過(guò)渡區(qū)流動(dòng)(雷諾數(shù)為103~104數(shù)量級(jí))或是對(duì)實(shí)質(zhì)性的湍流強(qiáng)度的研究很少。最近,F(xiàn)ield等[25]把陳列柜中的空氣幕理想化為負(fù)浮力壁面射流,使用粒子圖像測(cè)速(PIV)技術(shù)檢測(cè)空氣幕的卷吸特性,研究雷諾數(shù)在1 500~8 500內(nèi)空氣幕的流動(dòng)特性,并分析了雷諾數(shù)和理查森數(shù)對(duì)渦旋動(dòng)力、速度分布和風(fēng)幕卷吸率的影響,最后得出減小風(fēng)幕卷吸率的方法。

      空氣幕卷吸現(xiàn)象主要是在壓力作用下外界環(huán)境空氣與空氣幕在剪切層混合后造成的,卷吸作用會(huì)破壞空氣幕的隔離性能,影響空氣幕的效率。Pratik等[26]使用 Navier-Stoke方程模擬研究理想貼壁射流中的卷吸現(xiàn)象,模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著雷諾數(shù)的增加,射流厚度逐漸減小,當(dāng)雷諾數(shù)達(dá)到700時(shí),空氣幕厚度達(dá)到最小值,射流開始變得不穩(wěn)定,雷諾數(shù)繼續(xù)增大到1 000以后,卷吸現(xiàn)象明顯增加。

      1.4 空氣幕性能的影響因素

      空氣幕的流動(dòng)和傳熱受多種因素的影響,Luis等[27]發(fā)現(xiàn)空調(diào)房間門高度、室內(nèi)外溫差、初始噴射角度等都會(huì)影響空氣幕的封閉性能。

      Chen[28]模擬研究了立式開式陳列柜單層循環(huán)風(fēng)幕的隔熱性能。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)風(fēng)幕裝置的長(zhǎng)寬比和噴射角度會(huì)影響風(fēng)幕的穩(wěn)定性。提出減小長(zhǎng)寬比可以減少卷吸現(xiàn)象,噴射角度向外側(cè)偏轉(zhuǎn)15~20°時(shí),風(fēng)幕的封閉性能最佳;管天等[29]研究了陳列柜雙層風(fēng)幕送風(fēng)速度對(duì)風(fēng)幕性能的影響,發(fā)現(xiàn)降低內(nèi)側(cè)冷風(fēng)風(fēng)幕的送風(fēng)速度或提高外側(cè)非冷風(fēng)風(fēng)幕的送風(fēng)速度都能使風(fēng)幕向柜內(nèi)偏移,減少環(huán)境熱空氣的侵入,提高風(fēng)幕封閉性能。

      陳蘊(yùn)光等[30,31]應(yīng)用數(shù)值方法分別研究了不同射流速度分布(均勻分布、2種線性分布和拋物型分布)和陳列柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)垂直風(fēng)幕性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),內(nèi)側(cè)較大的線性速度分布對(duì)空氣的卷吸作用最小,風(fēng)幕性能最佳。在保證柜內(nèi)溫度的條件下,在風(fēng)口設(shè)置合適的整流裝置也可以減小對(duì)環(huán)境熱空氣卷吸作用,從而優(yōu)化風(fēng)幕的性能,此外柜內(nèi)隔板的存在可以提高風(fēng)幕流動(dòng)的穩(wěn)定性,出風(fēng)口內(nèi)沿與隔板前端之際的水平距離和隔板之間的豎直距離分別對(duì)柜內(nèi)溫度分布和風(fēng)幕流動(dòng)軌跡有顯著的影響,要根據(jù)需要設(shè)計(jì)計(jì)算。

      汪澍等[32]研究了礦用密閉救生艙空氣幕開孔直徑、開孔間距及救生艙外界環(huán)境氣體濃度對(duì)空氣幕阻隔性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),開孔直徑和開孔間距分別為0.5,20mm時(shí)空氣幕的阻隔效果最佳;王海寧等[33]采用有限元模型數(shù)值模擬了礦用空氣幕的風(fēng)流特性,發(fā)現(xiàn)空氣幕供風(fēng)器結(jié)構(gòu)會(huì)影響其供風(fēng)風(fēng)壓和風(fēng)流速度,而且較小的供風(fēng)器出口寬度可以提高空氣幕的性能。

      1.5 冷庫(kù)空氣幕的研究現(xiàn)狀

      冷庫(kù)是在低溫條件下貯藏貨物的建筑,在冷庫(kù)運(yùn)行中,貨物的進(jìn)出經(jīng)常需要開啟庫(kù)門。庫(kù)門開啟時(shí),庫(kù)外高溫高濕的空氣滲入庫(kù)內(nèi),造成庫(kù)溫升高,影響食品品質(zhì);庫(kù)內(nèi)冷空氣與庫(kù)外空氣接觸混合后,門道處會(huì)形成薄霧,影響工作人員的視線,容易造成事故;對(duì)于凍結(jié)間而言,大量的熱濕交換使庫(kù)門上部、地板及天花板結(jié)冰,導(dǎo)致庫(kù)門損壞;更主要的是冷風(fēng)機(jī)或蒸發(fā)器排管結(jié)霜,傳熱惡化,導(dǎo)致庫(kù)溫波動(dòng),增加冷庫(kù)運(yùn)行和融霜能耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)[34],中國(guó)冷庫(kù)平均耗電量高達(dá)131kW·h/(m3·年),日本僅為48~56kW·h/(m3·年),歐洲等國(guó)在60kW·h/(m3·年)左右。

      為了實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)節(jié)能,隔斷庫(kù)外熱空氣滲入庫(kù)內(nèi),最常用的方法是在冷庫(kù)庫(kù)門處安裝透明的聚氯乙烯(PVC)條狀幕簾。但是Ligtenburg等[35]認(rèn)為PVC條狀幕簾效率低、不安全、不衛(wèi)生,而且會(huì)影響叉車操作員的視野。Chen等[36]建立了預(yù)測(cè)冷庫(kù)空氣滲透率的理論模型,模型中包含空氣氣密性,開門期間的空氣滲透率和貨車工作造成大門處額外空氣的交換,預(yù)測(cè)了不同尺寸的商業(yè)冷庫(kù)的空氣滲透率;Foster等[37,38]運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)P秃虲FD數(shù)值模型對(duì)冷庫(kù)大門在沒有安裝空氣幕情況下的空氣滲透率進(jìn)行了計(jì)算和模擬分析,結(jié)果得出空氣滲透率在20%~32%,因此提出在入口處安裝空氣幕可以減少外界熱空氣滲入冷庫(kù)。

      冷庫(kù)大門處使用空氣幕后,F(xiàn)oster等[39]使用經(jīng)驗(yàn)?zāi)P蛯?duì)空氣幕偏轉(zhuǎn)量進(jìn)行了計(jì)算,并用CFD二維技術(shù)模擬預(yù)測(cè)了空氣幕的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng),發(fā)現(xiàn)空氣幕射流的貼附效應(yīng)使射流的中心主軸偏離了冷庫(kù),而在熱壓作用下,射流的邊緣偏向冷庫(kù),導(dǎo)致空氣幕最后變成空洞。為了能更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)冷庫(kù)空氣幕的性能,F(xiàn)oster等[40]又運(yùn)用了CFD三維技術(shù)對(duì)空氣幕進(jìn)行了模擬,發(fā)現(xiàn)空氣幕射流速度和噴射角度對(duì)空氣幕的效率有明顯的影響,提出了向外側(cè)調(diào)整噴射角度或使用更高的噴射速度從而可以減小風(fēng)幕兩側(cè)的偏轉(zhuǎn),以提高空氣幕的效率。

      中國(guó)也有學(xué)者[41,42]利用理論分析和經(jīng)驗(yàn)公式分別對(duì)冷庫(kù)大門處的冷風(fēng)滲透率進(jìn)行了計(jì)算分析,并使用CFD三維技術(shù)模擬了熱壓作用下的冷庫(kù)內(nèi)外氣流流動(dòng),分析了在冷風(fēng)機(jī)吹風(fēng)速度一定時(shí),冷庫(kù)內(nèi)和大門處的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng),以及穿過(guò)冷庫(kù)大門的冷風(fēng)滲透率。建議在冷庫(kù)大門處安裝空氣幕裝置能減少庫(kù)門兩側(cè)空氣熱質(zhì)交換,從而減小冷庫(kù)負(fù)荷,達(dá)到節(jié)能的目的。

      楊彥賓[43]運(yùn)用數(shù)值模擬的方法分析了熱壓和風(fēng)壓同時(shí)作用下冷庫(kù)空氣幕的效率,得出空氣幕最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行模式;南曉紅等[44]建立了包含冷庫(kù)內(nèi)部對(duì)流換熱、冷庫(kù)門空氣幕射流換熱及室外環(huán)境風(fēng)場(chǎng)流動(dòng)在內(nèi)的三維整體耦合求解數(shù)值模型。通過(guò)求解建立的數(shù)值模型,重點(diǎn)研究了冷庫(kù)門空氣幕送風(fēng)速度、噴口寬度和送風(fēng)角度3種參數(shù)對(duì)空氣幕性能的影響規(guī)律,提出了最優(yōu)的空氣幕運(yùn)行參數(shù)。

      2 結(jié)論與展望

      根據(jù)前人對(duì)空氣幕的研究,可以得到以下結(jié)論:①CFD數(shù)值模型比經(jīng)驗(yàn)?zāi)P驮陬A(yù)測(cè)空氣幕效率上有優(yōu)勢(shì),CFD模型不僅可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)室內(nèi)外溫度隨時(shí)間和高度變化時(shí)流過(guò)大門的氣流場(chǎng),而且CFD模型可以預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)變化的溫度場(chǎng)且準(zhǔn)確性較高;② 風(fēng)幕出風(fēng)空氣和外界空氣的壓差、溫差或相對(duì)濕度差對(duì)空氣幕的穩(wěn)定性影響較大,合理控制風(fēng)幕出風(fēng)空氣的溫度和相對(duì)濕度可以很好地提高風(fēng)幕的效率;③ 空氣幕效率并不是隨著噴口寬度的增加而增大,當(dāng)噴口寬度達(dá)到一定值以后,空氣幕效率的改善并不明顯,反而增加了空氣幕的能耗和制造安裝的難度,因此,噴口寬度不宜太寬,最佳噴口寬度為0.05m,而噴射角度向外側(cè)調(diào)整15~20°可以提高空氣幕的封閉性;④ 雷諾數(shù)在102~103數(shù)量級(jí)(層流區(qū)域)時(shí),空氣幕射流流動(dòng)穩(wěn)定,雷諾數(shù)大于103數(shù)量級(jí)時(shí),流體開始急劇擾動(dòng),出現(xiàn)卷吸現(xiàn)象。

      國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)空氣幕的研究取得了不少成就,但是由于空氣幕流動(dòng)和換熱的復(fù)雜性,很多空氣幕未能達(dá)到理想的效果,為了進(jìn)一步優(yōu)化冷庫(kù)門空氣幕的性能,可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:① 較小的送風(fēng)速度能有效縮短風(fēng)幕的主軸,減少冷負(fù)荷,但風(fēng)幕射流不能到達(dá)底部,無(wú)法形成完整的風(fēng)幕。送風(fēng)速度過(guò)大時(shí)會(huì)增加風(fēng)幕射流與外界熱空氣的熱質(zhì)交換,增大風(fēng)幕的卷吸作用,因此研究合理的送風(fēng)速度能提高空氣幕的封閉效率;② 雙層空氣幕在超市陳列柜中的應(yīng)用得到普及,并且取得了很好的效果,內(nèi)層空氣幕是低溫射流,外層空氣幕是等溫射流,如果冷庫(kù)中使用雙層空氣幕,外層空氣幕隔絕外界空氣與庫(kù)內(nèi)空氣發(fā)生交換,內(nèi)層空氣幕維持庫(kù)內(nèi)環(huán)境溫度,從而可以提高空氣幕的性能,但是采用雙層空氣幕時(shí),需要考慮各自的溫度、濕度等因素,避免空氣幕之間發(fā)生干擾影響空氣幕性能;③ 陳列柜空氣幕的數(shù)學(xué)模型已經(jīng)發(fā)展有十幾種,不同的數(shù)學(xué)模型擁有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),而針對(duì)冷庫(kù)空氣幕數(shù)學(xué)模型的研究很少,普遍使用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型數(shù)值模擬,因此研究冷庫(kù)空氣幕的流動(dòng)特性,建立不同的數(shù)學(xué)模型對(duì)提高冷庫(kù)空氣幕的性能有很大幫助;④ 有關(guān)空氣幕性能影響因素的研究很多,但是普遍集中在單一變量對(duì)空氣幕工作性能的影響,而且沒有明確影響變量的主要性和次要性,因此有必要在前人研究的基礎(chǔ)上,將影響空氣幕性能的因素分類,然后可以建立計(jì)算方程包含所有的主要因素或次要因素,研究各個(gè)變量與空氣幕性能之間的關(guān)系,得出最佳的各個(gè)參數(shù)數(shù)值,可能比求出單一的最佳值更有效。

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      Research development on air curtain

      MIAO Chen1,2XIE Jing1,2

      (1.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai201306,China;2.Shanghai Engineering Research Center of Aquatic-Product Processing& Preservation,Shanghai Ocean University,Shanghai201306,China)

      The current status of air curtain were introduced.The several related research topics were analyzed including calculation methods,mathematical models,flow characteristics,factors influencing performance of air curtain and the application research of air curtains used in the cold storage were also described.Some conclusions of current researches on air curtains were obtained such as CFD had an advantage in predicting air curtain,nozzle angle adjustment could improve the sealing capability of air curtain.Lastly,the further research directions of air curtain used in the cold storage were presented.

      air curtain;cold storage;energy saving;development;numerical simulation

      10.3969 /j.issn.1003-5788.2012.04.064

      “十二五”國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):2012BAD38B09);2011年度上海市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(編號(hào):113919N0700);上海市科委工程中心建設(shè)(編號(hào):11DZ2280300)

      繆晨(1988-),男,上海海洋大學(xué)在讀碩士研究生。E-mail:mcaibj@sina.cn

      謝晶

      2012-03-30

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