果蔬冷藏库流场的均匀性及围护结构热湿传递特性研究

摘要

冷库作为果蔬从采摘至销售冷链中的重要设施，其运行期间的果蔬贮藏品质及运行能耗是人们关心的主要问题。库内的温湿度场的均匀稳定性直接影响着果蔬的贮藏品质；围护结构传热传湿会影响运行能耗。所以，研究冷库内热场的均匀稳定性及围护结构的传热传湿特性对提高果蔬的贮藏品质、降低冷库的运行能耗至关重要。
　　本文以陕西省延安市某200 t苹果冷藏库为研究对象，采用数值模拟及理论分析的方法，对冷藏库内温湿度场的均匀稳定性及冷库围护结构热湿传递特性进行了研究，主要研究工作及结论如下：
　　（1）通过建立冷藏库内气体流动、传热与传质的耦合求解模型，对比研究加设均匀送风管道前后冷库内温湿度场的分布情况，加设均匀送风管道改善了库内温度场的均匀性，库内货物区的温度不均匀系数比无均匀送风装置时减小20％，相对湿度不均匀系数减小22.73%，空气分布特性指标比无均匀送风装置时增大11.13%。
　　（2）以典型气象年数据计算了果蔬贮藏期间围护结构动态冷负荷，贮藏期间围护结构动态冷负荷的波动较大，其波动幅度为峰值的1.12倍。该动态冷负荷对库内温度场稳定性及冷库运行能耗有较大影响，因此冷风机变频调节可以降低冷库运行能耗。
　　（3）对冷藏库围护结构的非稳态传热过程进行了理论分析，当库外温度周期性变化时，采用不同保温材料的墙体内表面温度波动幅度不同，以挤塑聚苯乙烯板作为保温材料时墙体内表面温度波动振幅比聚氯乙烯板减小44.59%，采用热惰性指标较大、导热系数较小的保温材料时墙体内表面温度稳定性最好。
　　（4）对不同保温方式下库外温湿度参数对墙体内结露现象的影响进行了理论分析，探究了避免墙体内结露的临界隔汽层厚度与库外气象参数的关系。结果表明，在相同的室外空气温湿度条件下，采用内保温方式的墙体更容易避免结露，而处于不同气候区域的果蔬冷藏库的外墙可以采用不同的保温方式（内保温或外保温）。并得到了求解不同气象参数地区冷库内保温墙体临界隔汽层厚度的线算图。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 果蔬冷藏在国外的研究现状

1.3 果蔬冷藏在国内的研究现状

1.4 研究内容

1.5 研究方法

2 装设均匀送风管道的冷藏库气流组织特性比较研究

2.1 数学模型的建立

2.2 气流组织评价指标

2.3 冷藏库内温湿度场对比结果及讨论

2.4 本章小结

3 冷库围护结构动态负荷及冷风机变频调节策略

3.1 冷库围护结构动态负荷计算模型

3.2 冷库动态冷负荷模拟结果及分析

3.3 冷风机的变频调节

3.4 本章小结

4 保温材料传热特性对库内温度稳定性的影响

4.1 太阳辐射强度的计算

4.2 墙体外表面温度函数

4.3 墙体非稳态传热分析

4.4墙体内表面温度的稳定性分析

4.5 本章小结

5 不同气候条件下冷库外墙结露问题研究

5.1 围护结构内部水蒸气渗透凝结计算方法

5.2 不同保温方式下库外温湿度参数对结露现象的影响

5.3 隔汽层临界厚度与室外气象参数的关系

5.4 本章小结

6 结论及建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献

在读期间的研究成果及获奖情况