文献综述-立式风幕陈列柜的概述

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1、立式风幕陈列柜的概述扌商要：概述了目前国内外陈列柜的研究状况，包括陈列柜的热负荷分析计算、风幕的CFD仿真计算。在理论和实验研究立式敞开式制冷陈列柜工作特性的基础上，讨论了合理选择陈列柜送风速度、蒸发器结构和融霜周期等结构参数的途径。关键）司：陈列柜热负荷风幕送风速度蒸发器结构融霜周期1陈列柜的研究现状及分析1.1现状陈列柜是食品冷藏链中的最后一个环节，它肓接和消费者（顾客）打交道。根据柜门的结构不同，陈列柜可分为封闭式和敞开式两种。封闭式陈列柜的四周全封闭，柜门由玻璃制成，将柜内食品与外界隔开;敞开式陈列柜的取货部分敞开,顾客可自由地选取食品，由

2、风幕将食品与外界隔开。敞开式陈列柜不仅能冷藏各种食品，而且有其良好的展示效果以及方便顾客购物的特点，因而在大中型超市和零售商场的应用越来越广泛。木文主要概述敞开式陈列柜的研究状况，部分内容也涉及到闭式陈列柜。陈列柜的能量消耗是巨大的。据不完全统计，陈列柜消耗的电能占整个超市耗电的2/3左右⑴。从节约能源的角度考虑，对陈列柜的研究成为口益重视的问题。从目前陈列柜的研究情况看，陈列柜的热负荷研究是着眼点。通过对陈列柜的热负荷分析发现，陈列柜内部50%〜70%的能量是通过风幕损失的，因此国内外的陈列柜研究主要集中在“陈列柜空气流动与风幕的数值模拟和优化'

3、'上。低于0°C的陈列柜的结霜和融霜不仅会增加陈列柜的能耗，而且会影响陈列柜柜内温度的稳定,因而“陈列柜的结霜融霜问题”也是口前研究比较多的领域。另外为节能而考虑的陈列柑的优化设计也是目前研究的内容之一。1.2冷藏陈列柜热负荷研究陈列柜的热负荷不仅是陈列柜设计和制冷机组选配的基础，而且通过对热负荷组成部分的定量分析，能够为陈列柜的节能和优化提供依据。表1是国内外研究者对不同陈列柜热负荷的研究情况。冷藏陈列柜热负荷研究状况陈列柜型式陈列柜负荷组成及比例热负荷影响因素作者封闭式1箱体漏热量2开门泄漏热量3贮存食品吸收热量4风机和照明热量1柜体传导热负荷

4、2门封热负荷3辐射热负荷4内部热负荷，包括融霜恢复热、风机热、防露热和照明热循环风量越人，陈列柜热负荷越大敞开式1环境渗透热，约50-70%环境空气湿度对陈卧式2环境辐射热，15〜33%列柜的热负荷影立式3通过保温层的导热，10〜15%4柜内的风机电机热1柜体传热量，6%；2敞口的辐射传热量:，11%3风幕渗入的热量，67%4内部热负荷，16%1导热热量，约4%2辐射热量，12%3渗透热量:，包括显热和潜热热量，73%4柜内灯光热量，8%；5柜内风机电机热量,3%1箱体传热量响很大，湿度越大，其负荷越大总换热量随环境相吴海涛⑵张华⑶申江⑷武俊梅等［

5、习Faramarzi⑹Howell等⑺对湿度增大而增大，几乎与相对湿度成线性关系2辐射热量3渗透热量4食品降温热量5灯光热量6防止玻璃结露的热量7容霜热量注:文献⑹中各热负荷组成比例是根据一台2.4m敞开式陈列柜在干球温度24°C、相对湿度55%的环境条件下的测试结果。从上表可以看岀，陈列柜负荷具有以下一些特点：（1）对于敞开式陈列柜而言，外界环境卷入的渗透热量是其主要部分，其次是外界的辐射热量；闭式陈列柜更类似冷冻冷藏箱，热负荷的主要部分集中在贮存食品的热负荷和箱体的漏热量上。（2）由于陈列柜热负荷的主要部分都与环境有关，可见超市或商场的环境参数

6、（温度和湿度）对陈列柜的热负荷影响很大。（3）对于敞开式陈列柜而言，环境的湿度不仅对热负荷有很大影响，而且会影响蒸发器的结霜问题，因而控制环境的相对湿度对敞开式陈列柜的节能更具意义。Howell等认为为减少陈列柜的热负荷可适当降低超市空气的相对湿度，这可通过增大超市的空气调节系统负荷来实现。比较而言，在一定的范围内，超市空调系统负荷增大的部分小于陈列柜热负荷的减少部分，因而这一方案能够节省能量冈。但涉及到多台陈列柜的并行运行时这一方案是否可行仍是疑问。（4）敞开式陈列柜热负荷的主要部分——渗透热量的计算需要知道外界卷入热空气的质量或体积，如何准确计

7、算这一部分质量（或体积）是一个尚未解决的问题。（5）对于闭式陈列柜的热负荷，环境参数的影响相对较小，陈列柜的循环风量影响比较大。过大的循环风量会导致陈列柜热负荷增大，冷藏食品的干耗增大,但过小的循环风量也会使陈列柜降温缓慢，因而应选择合适的循环风量⑶。1.3立式陈列柜风幕的数值模拟和优化由于陈列柜可分为卧式陈列柜和立式陈列柜，两者的空气流动与风幕的换热机理和影响因素有很大的不同，所以有必要分别加以讨论。本文主要研究立式陈列柜。1.3.1风幕的数学模型对于立式陈列柜的风幕研究，几乎所有的研究者都采用二维紊流模型，但不同的研究者在选用的紊流模型及开口处

8、理上有一定的差别，见表4。表4立式陈列柜风幕的数学模型紊流模型K—8模型标准K—8模型带浮升力的K—£模型雷诺应力标准的雷