内容编辑冷藏车车厢内温度场均匀问题的分析与解
随着国民经济及人民生产水平的提高，电商配送食品、药品的领域快速发展，居民对食品、药品安全要求不断提高，冷藏车的使用越来越广泛。如何达到既保证食品品质安全要
随着国民经济及人民生产水平的提高，电商配送食品、药品的领域快速发展，居民对食品、药品安全要求不断提高，冷藏车的使用越来越广泛。如何达到既保证食品品质安全要求，又实现节能环保己成为冷藏运输行业发展的核心问题。冷藏车厢中的温度控制是整个食品冷链运输系统的关键，也是保证食品质量和安全的主要条件。以果蔬为例，温度过高会加快果蔬呼吸，过低会对果蔬产生冷害，都不利于运输［1］。同时，温度也是影响微生物在食品中生存和增长的关键因素，如果食品没有被存储在适当的温度下，那么食品腐蚀就会开始因此，冷藏车厢内的温度分布尤为重要。
1 重庆小猪运输车技术现状
1.1 重庆小猪运输车冷藏车结构与原理
目前国内冷藏车采用的制冷方式可分为机械制冷、液氮制冷、干冰制冷及蓄冷板制冷等几种，本文以目前最为常用的机械式制冷为例进行分析。图1及图2分别为某中小型机械式冷藏车的结构示意图和制冷系统原理图。该冷藏车采用前置冷凝器的制冷机组布置方式，制冷系统原理为逆卡诺循环，常用制冷剂有R134a、R404A等［2］。
1.2 车厢内温度控制方式
目前，国内外很多专家对冷藏机组的控制系统进行了深入的研究，如模糊控制方法等，但较少的运用到冷藏机组的控制中。目前，国内冷藏机组制造商多根据蒸发箱进风口与出风口的温度差和蒸发器的进风风温度控制电子膨胀阀和压缩机，但该方式控制下的车内温度波动很大。
图3为某种制冷+制热功能机组温度控制示意图，T表示设定温度，当温度达到T+Δ时，压缩机停止工作，当温度低于T时，压缩机开始工作。此种控制方式在机组压缩机启动和停止工作瞬间，会因风机启停的延迟或出风口温的急剧变化而引起厢体内各区域温差较大，导致车内各点温度分布不够均匀，从而影响车厢内存放货物的品质。
2 重庆小猪运输车研究现状及研究方法
2.1 影响冷藏车车厢内部热环境的因素
（1）冷藏车厢内部设备的影响。冷藏车厢内部主要设备为制冷系统，制冷系统主要通过强制对流换热将车厢内部的热量通过蒸发器内制冷剂的蒸发释放到外部环境中去。制冷系统的工作主要影响到内部环境介质的参数发生变化，同时，蒸发风机的电机运转也会产生一定的热量，影响到车厢内部热环境。
（2）冷藏车厢内部货物本身的特性。货物可以与周围环境介质发生热交换，形式包括热传导、热辐射和对流换热。热交换的速度与食品的导热率、形状、散热面积、食品和介质之间的温度差，介质的特性、流动速度有关［3］。
2.2 国内外的研究方法
关于冷藏车厢内温度场的研究，目前大多数通过建立传热模型，将车厢内货物看做是一个整体，对模型进行简化和边界条件设定，进行网格划分，采用固、流体区域整体式求解的通度系数来计算温度场。
3 FLUENT三维分析
3.1 模型的建立
以一种短距离运输冷藏车研究为例，细化仿真冷藏车各部件的结构和参数。厢体结构，比如厢体厚度、尺寸规格、保温材料；厢体内部配置相关部件，如进风口和出风口不同尺寸、位置和开口方向；厢体内货物的堆放形等。将上述三维几何模型导入Hyper－Mesh中。用HyperMesh软件清理CAD几何，生成流场表面网格，具体过程为：
（1）针对冷藏舱内不同结构和要求，绘制不同尺寸的网格，对冷气进风口和出风口网格化时要局部加密。
（2）鉴于货物外包装形状复杂，并且货物之间以及货物与壁面之间间隙很小。考虑到实际计算机的性能，在不影响计算结果的前提下，计算模型细化为：将货物数量、尺寸、外包装形状以及货物间隙都做相应的简化，简化为相同大小的规则立方体，在生成体网格时做成货物空腔，赋边界条件。货物堆码方式根据实际情况进行排列组合。具体的货物结构，引入多孔介质模型，利用多孔介质模型参数设定来模拟货物堆放模型。
1 重庆小猪运输车技术现状
1.1 重庆小猪运输车冷藏车结构与原理
目前国内冷藏车采用的制冷方式可分为机械制冷、液氮制冷、干冰制冷及蓄冷板制冷等几种，本文以目前最为常用的机械式制冷为例进行分析。图1及图2分别为某中小型机械式冷藏车的结构示意图和制冷系统原理图。该冷藏车采用前置冷凝器的制冷机组布置方式，制冷系统原理为逆卡诺循环，常用制冷剂有R134a、R404A等［2］。
1.2 车厢内温度控制方式
目前，国内外很多专家对冷藏机组的控制系统进行了深入的研究，如模糊控制方法等，但较少的运用到冷藏机组的控制中。目前，国内冷藏机组制造商多根据蒸发箱进风口与出风口的温度差和蒸发器的进风风温度控制电子膨胀阀和压缩机，但该方式控制下的车内温度波动很大。
图3为某种制冷+制热功能机组温度控制示意图，T表示设定温度，当温度达到T+Δ时，压缩机停止工作，当温度低于T时，压缩机开始工作。此种控制方式在机组压缩机启动和停止工作瞬间，会因风机启停的延迟或出风口温的急剧变化而引起厢体内各区域温差较大，导致车内各点温度分布不够均匀，从而影响车厢内存放货物的品质。
2 重庆小猪运输车研究现状及研究方法
2.1 影响冷藏车车厢内部热环境的因素
（1）冷藏车厢内部设备的影响。冷藏车厢内部主要设备为制冷系统，制冷系统主要通过强制对流换热将车厢内部的热量通过蒸发器内制冷剂的蒸发释放到外部环境中去。制冷系统的工作主要影响到内部环境介质的参数发生变化，同时，蒸发风机的电机运转也会产生一定的热量，影响到车厢内部热环境。
（2）冷藏车厢内部货物本身的特性。货物可以与周围环境介质发生热交换，形式包括热传导、热辐射和对流换热。热交换的速度与食品的导热率、形状、散热面积、食品和介质之间的温度差，介质的特性、流动速度有关［3］。
2.2 国内外的研究方法
关于冷藏车厢内温度场的研究，目前大多数通过建立传热模型，将车厢内货物看做是一个整体，对模型进行简化和边界条件设定，进行网格划分，采用固、流体区域整体式求解的通度系数来计算温度场。
3 FLUENT三维分析
3.1 模型的建立
以一种短距离运输冷藏车研究为例，细化仿真冷藏车各部件的结构和参数。厢体结构，比如厢体厚度、尺寸规格、保温材料；厢体内部配置相关部件，如进风口和出风口不同尺寸、位置和开口方向；厢体内货物的堆放形等。将上述三维几何模型导入Hyper－Mesh中。用HyperMesh软件清理CAD几何，生成流场表面网格，具体过程为：
（1）针对冷藏舱内不同结构和要求，绘制不同尺寸的网格，对冷气进风口和出风口网格化时要局部加密。
（2）鉴于货物外包装形状复杂，并且货物之间以及货物与壁面之间间隙很小。考虑到实际计算机的性能，在不影响计算结果的前提下，计算模型细化为：将货物数量、尺寸、外包装形状以及货物间隙都做相应的简化，简化为相同大小的规则立方体，在生成体网格时做成货物空腔，赋边界条件。货物堆码方式根据实际情况进行排列组合。具体的货物结构，引入多孔介质模型，利用多孔介质模型参数设定来模拟货物堆放模型。