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小型装配式冷库库内气流组织与数值模拟

作　者: 芮文琴
导　师: 荆有印
学　校: 华北电力大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 冷库气流组织数值模拟
分类号: TB657.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 45次
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内容摘要

随着人们生活质量的提高,食品的质量越来越多的得到了关注,而小型装配式冷库以其简便、实用、高效等诸多优点被人们青睐。但是对冷库内货物的降温速率和贮藏质量起至关重要作用的是冷库内合理的气流组织,合理的气体流场才能保证均匀的温度场。本文以华北电力大学小型装配式试验冷库为研究对象,建立了一个三维紊流数值计算模型,采用了κ-ε两方程模型和比较成熟的SIMPLE算法,对小型装配式冷库库内的各种送风方式进行数值模拟。从而详细的给出了每种送风方式下冷库内的速度矢量图,并对每种送风方式的优缺点进行了分析。通过对冷库流场的动态仿真研究,最后得出对于采用冷风机强制循环库内空气的小型装配式冷库影响其库内气流组织的因素,主要包括冷风机的送风方式、冷风机的风速、冷风机左右旋布置方式、冷库拐角的圆形挡及冷库内货物的摆放形式等诸多因素。本文的模拟研究结果对小型装配式冷库内气流组织的优化设计和改造具有参考价值,有利于提高小型装配式冷库的设计水平,同时也进一步说明了CFD工具在冷库优化和设计等方面的重要作用和意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 研究的背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究历史和现状  10-13
    1.2.1 国外研究历史和现状  10-11
    1.2.2 国内研究历史和现状  11-13
  1.3 本文的研究内容和目的  13-15
第2章冷库冷负荷计算及库内冷却方式  15-23
  2.1 冷库制冷负荷计算  15-20
    2.1.1 冷负荷计算所用设计参数  15
    2.1.2 冷库生产能力和库容量计算  15-16
    2.1.3 冷库内热流量的计算  16-19
    2.1.4 小型装配式冷库热流量计算  19-20
  2.2 冷库内冷却方式  20-22
    2.2.1 冷库冷却、冻结效率的影响因素  20-21
    2.2.2 冷库内的冷却方法  21-22
  2.3 本章小结  22-23
第3章数值模拟技术  23-34
  3.1 数值模拟技术概论  23-26
    3.1.1 CFD技术概述  23
    3.1.2 计算流体动力学数值模拟的基本步骤  23-26
  3.2 湍流流动κ-ε模型  26-27
  3.3 CFD模拟的基本控制方程  27-30
    3.3.1 物质导数  28
    3.3.2 数学方程  28-30
  3.4 控制方程的离散  30-31
  3.5 SIMPLE算法  31
  3.6 壁面函数法  31-33
  3.7 本章小结  33-34
第4章小型装配式冷库数值计算模型  34-39
  4.1 冷库实体简介  34-35
  4.2 冷库物理模型  35-36
  4.3 计算模型的确定  36
  4.4 边界条件与初始条件的确定  36-37
    4.4.1 进口边界条件  36
    4.4.2 出口边界条件  36-37
    4.4.3 壁面边界条件  37
    4.4.4 货物处理  37
  4.5 本章小结  37-39
第5章小型装配式冷库气流组织模拟  39-63
  5.1 冷风机内部流场模拟  39-41
  5.2 冷库内不同冷却方式气流组织模拟  41-55
    5.2.1 冷风机布置在冷库长度方向一侧  42-45
    5.2.2 冷风机布置在冷库宽度方向一侧  45-48
    5.2.3 冷风机左右旋交替布置  48-50
    5.2.4 孔板送风方式  50-53
    5.2.5 静压箱送风方式  53-55
  5.3 冷库内货物摆放形式对流场和温度场的影响  55-61
    5.3.1 空库内的温度场  55-56
    5.3.2 货物对库内气流组织的影响  56-61
  5.4 本章小结  61-63
第6章结论及展望  63-65
  6.1 总结  63-64
  6.2 展望  64-65
参考文献  65-68
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  68-69
致谢  69

小型装配式冷库库内气流组织与数值模拟

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