蓄冷式多温区LNG冷藏车的模拟研究

摘要

中国是农牧业生产大国，肉类、水产品和鸡蛋等这类需保鲜运输的产品销量均居世界首位;农产品的结构也在悄然发生改变，从农作物直销向扩充农副产品过渡;城市内的冷藏运输逐渐形成“小批量、多种类”的形式;生鲜电商如雨后春笋般蓬勃发展，这些因素都刺激着冷藏车的需求，也对冷藏车的品质提出了更高的要求。但是，长期以来，中国的冷链运输技术相对世界平均水平来说一直相对落后，制冷机组依赖进口，厢体结构单一，这使得对冷藏车新技术的研发迫在眉睫。
　　本论文以江淮威铃6.2米双温区冷藏车为例，分别建立了冷藏车厢和冷冻车厢物理模型和数学模型，运用传热学理论，计算运输过程中的冷负荷，模拟其改装为LNG冷藏车后的制冷性能和冷量回收系统的热交换过程，通过空仓状态模拟结果的分析，得到合适的送风速度13m/s。文章主要探究了在满仓状态时的气流组织形态，发现冷冻车厢尾部的制冷效果优于前部，下部制冷效果优于上部，而且留有通风过道会改善制冷效果。车厢冷冻区的整体温度变化在3.5K以内，且空气分布均匀，设计较为合理;冷藏区货物表面温度在277K，温度合理，由于采用隔板传热的方式给冷藏区供冷，没有风机直接送风，避免了直接送风货物被“风干”的问题，冷藏车厢前部的制冷效果要明显优于后部。
　　另外，为了提高LNG的冷能利用率，本论文提出一种设计——蓄冷式汽化器，汽化器是冷量回收系统的主要组成部分，在LNG的汽化管道外部包裹厚度35mm的蓄冷剂，6根横管蛇形连接，全长13.2m，与气流运动方向垂直排布，选择浓度为60％的乙二醇水溶液作为蓄冷剂，本方案的设计目标是维持停车两小时时货物的冷冻和冷藏。对于整个系统来说，蓄冷剂即充当了载冷剂，又避免了LNG与空气直接换热而产生的极大温差换热，避免了管道外壁结霜而减小系统的换热效率。本论文对这种设计进行了模拟，发现这种设计理论上是可以实现的，且冷量回收系统内的送风温度分布均匀，运行合理。

目录

声明

摘要

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状及发展

1．3 论文主要研究工作

1．4 本章小结

第2章 冷藏车分类及特点

2．1 按制冷方式分类

2．1．1 机械冷藏车

2．1．2 蓄冷板式冷藏车

2．1．3 液氮冷藏车

2．1．4 液态天然气冷藏车

2．2 按厢体结构分类

2．2．1 单温区冷藏车

2．2．2 多温区冷藏车

2．3 本章小结

第3章 某LNG双温区冷藏车模型及负荷计算

3．1 某LNG双温区冷藏车模型

3．2 双温区冷藏车车厢的冷负荷计算

3．2．1 通过隔热车厢壁传入车厢的冷负荷(Q1)

3．2．2 车厢各处缝隙泄漏传入车厢的冷负荷(Q2)

3．2．4 车载物品呼吸热导致的冷负荷(Q4)

3．3 LNG冷藏车行车时所能提供的制冷量的确定

3．4 本章小结

第4章 冷藏车模拟结果及分析

4．1 CFD简介与模拟分r区介绍

4．1．1 CFD简介

4．1．2 模拟分区介绍

4．2 车厢内空气场数值模拟

4．2．1 物理模型及模型假设

4．2．2 空仓状态冷冻区车厢空气场模拟

4．2．3 满仓状态双温区模拟

4．3 蓄冷式汽化器与空气的对流换热模拟

4．3．1 蓄冷剂的选取

4．3．2 汽化器的设计

4．3．3 汽化器与空气对流换热的模拟结果及分析

4．4 本章小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢