微型冷库系统优化研究

【摘要】：为适应我国农业生产模式下的果蔬采后贮藏，减小采后损失，本文以微型冷库为研究对象，详细分析了其各个子系统的传热和传质关系，建立了完整的微型冷库建造体系，为微型冷库的推广和使用提供了理论基础，涉及的理论有热力学、传热学、流体力学、材料学、食品学及生物学等，主要内容和结论如下： 对微型冷库的围护结构进行了研究，提出了微型冷库体型系数概念，规范了围护结构的构造，有利于微型冷库的节能；在生命周期内最佳经济性概念下，推导了围护结构经济热阻厚度的计算公式；建立了微型冷库空库降温模型，对不同的影响因素进行了分析，这些工作为微型冷库的建造提供了指导性原则，为快速推广微型冷库准备了理论基础；提出了一种新型的便携式冷库概念，并对设计过程中的主要的要点进行了分析，为微型冷库进一步的发展奠定了基础。 对微型冷库内不同送风模式下的气流组织进行了CFD模拟计算和实验测量，结果表明夹套式送风模式具有较为稳定的温度场和速度场；通过在不同送风模式下的果蔬贮藏实验表明，夹套式送风模式下的微型冷库具有最小的果蔬失重率；最后建立了微型冷库内的准球形果蔬强迫对流预冷时间模型，并进行了实验证明，结果表明当预冷风速在1.1m/s左右时，微型冷库制冷机组能从系统上取得最优。 对微型冷库内非连续运行工况下的冷风机表面结霜进行了分析，在结霜动力学分析基础上，对结霜影响因素进行了分析，建立了结霜的一维简单模型；进行了非连续运行工况下的结霜实验，提出了结霜量的关联式；对不同容积的微型冷库的制冷机组选型进行了计算和说明，给出了具体配制。