蓝莓-集装箱运输过程中的温度控制与仿真文献综述
2020-04-15 20:18:39
1.1研究背景
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,人们对食品的丰富多样性和新鲜程度的要求日益提高。为了实现食品的保质保鲜,人们在这方面作了巨大的努力。从罐头、电冰箱的发明到大型冷藏保鲜冷库的发展,保鲜技术日臻完善。我国是一个农业大国,易腐易坏副产品在整个国民经济中占有相当的比重。由于我国对易腐易坏食品运输设备的研究开发和规模化生产起步较晚,使大部分易腐易坏食品收获后,未能及时进入"保鲜链"扩大销售半径,造成较大的损失,很显然这是易腐易坏食品的运销不畅造成的。市场巨大的需求,迫切需要我们去大力开发保鲜运输的设备。对于易腐易坏食品的运输目前主要有两种途径空运和冷藏运输。
冷藏运输设备又包括铁路冷藏车、冷藏汽车、船舶冷藏装置和冷藏集装箱。
其中冷藏集装箱以其灵活的运输方式和能实现。门对门。运输的特点成为目前冷藏运输的主流。冷藏集装箱制冷的主要方式有冰冷式、冷板式和机冷式。冰冷式是利用冰的融化来吸收集装箱箱内空气的热量,目前已趋淘汰。冷板式依靠冷冻板所蓄之冷量将箱内温度维持在所需范围内,由于冷冻板储存的冷量有限,使集装箱的容量、能达到的最低温度和运输时间都受到限制,也不是发展的主流。机冷式通过制冷机制冷,功率大,温度范围熟可实现快速冷却和温度控制,运输时间也不受限制,是冷藏集装箱发展的主要方向。
1.2国内外研究现状分析
1.2.1冷藏集装箱研究概况
目前国内生产冷藏集装箱的厂家不多,其性能、可靠性也不如人意。进口的冷藏集装箱价格昂贵。 更为关键的一点是, 目前市场上未能见到能真正实现保鲜运输的冷藏集装箱。 要实现保鲜关键的一点是要精确控制箱内温度。 据调查, 目前的新一代电冰箱已可以通过精确控温来实现食品保鲜的功能,其控温精度在±0.5~1℃之间。 但集装箱体积庞大, 其制冷系统较之电冰箱也更为复杂, 要实现这一指标殊非易事。现在国内厂家生产的冷藏集装箱的技术说明中还见不到控温精度这一指标。 进口的冷藏集装箱能够控制箱内温度, 但精度不高, 据了解最好的也只能达到±3℃,采用的控制方式是开关控制。这样的控温精度还不能满足保鲜工艺的要求。因此大部分的海鲜、高档水果包括鲜花还需花费昂贵的运费进行空运,肉类经过冷藏运输后因为冷冻过其口感也受到影响。因此若能开发成功保鲜冷藏集装箱,其市场前途不可限量。
1.2.2流体仿真模拟(CFD)发展现状
计算流体力学在暖通空调领域的应用最早可以追溯到1974年,当时丹麦的Nielsen首次将CFD用于暖通空调(HVAC)工程领域,对通风房间内的空气流动进行模拟。简单地说,CFD相当于虚拟地在计算机上做实验,用以模拟仿真实际的流体流动情况,故CFD是现代模拟仿真技术的一种。它在暖通空调(HVAC)工程中的应用,主要在于模拟预测室内外或设备内的空气或其他工质流体的流动情况。相比传统的模型实验和经验公式预测液体的流动和传热而言,CFD技术具有成本低、速度快、资料完备等优点。故其逐渐受到人们的青睐,的尤其是随着计算机技术和数值模拟技术的发展,CFD已被广泛应用于解决工程中的实际问题。CFD方法可应用于对室内空气分布情况进行模拟和预测,从而得到房间内速度、温度、湿度以及有害物浓度等物理量的详细分布情况。
1.3研究目的