基于Fluent的风冷冰箱的风道结构优化设计_陈成.pdf

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1、技术创新·TechnologyandInnovation基于Fluent的风冷冰箱的风道结构优化设计TheOptimizationDesignofAir-cooledRefrigeratorDuctBasedonFluent陈成刘志峰罗建王正(合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009)简介：风冷冰箱的保鲜性能很大程度上取决于箱内气流循环及温差。论文以某款风冷冰箱为研究对象，利用Fluent软件对其风道和冷藏室进行三维内流场数值模拟及相关实验，找出影响箱内温差的相关因素。通过修改出风道形状、风口布局、出风方式等参数对风道进行改型优化。试验结果表明：风道优化后温差由7.5℃降

2、为3.8℃，保鲜性能得到改善。关键字：保鲜性能；风道结构；Fluent；改型优化Abstract：Air-cooledrefrigeratortemperatureuniformitytoalargeextentdependsonitsstor-ageroomaircirculationandrangeoftemperature.Inordertofigureouttherelatedfactorswhichaffecttherangeoftemperature,thepapertakesaparticularaircooledrefrigeratorastheresearch

3、object,usesFluenttosimulateinternalflowfieldofductandcoldstorageandconductssomerelatedexperiments.Bymeansofmodifyingairflowstructure,tuyerelayoutandwayofoutlet,itmodifiesandoptimizesairductstructure.Theresultshowsthatafterret-rofitdesign,thetemperaturedifferencereducedto3.8℃from7.5℃andcoldst

4、oragetempera-tureuniformitywasgreatlyimproved.Keywords：temperatureuniformity；airductstructure；fluent；retrofitdesign引言度场的影响。然而，研究风冷冰箱风道对冰箱保鲜性能近年来，随着人们生活水平的提高以及环境意识的影响的论文尚不多见。因此，本文研究风道系统对风冷增强，对电冰箱的要求从满足低温制冷储存向食物的保冰箱保鲜性能的影响规律，以改善箱内温度均匀性，并鲜性能转移。对于风冷冰箱，食物的保鲜性能在很大程通过试验验证了方法的合理性及可行性。度上取决于风冷冰箱储藏室内气流

5、循环及箱内温差。箱内气流循环合理，温差越小，则冰箱的保鲜性能越好。1实验测试目前，国内外对冰箱温度均匀性进行了大量研究，1.1实验目的采用DPIV粒子成像技术对冰箱内部流场进行实验研对装有原风道风冷冰箱的冷藏室布点进行温度测量，[1-4]究，展示了箱体内结构布局和出风口布局对各间隔以获取其内部温度分布情况。对实验结果进行研究分析，室内流速和流量的影响,但PIV技术成本太高，试验周以便与装有改型优化后的风道所测得的冷藏室布点温度[5]期和检测过程也很长；上海交通大学丁国良等通过进行比较。CFD分析冰箱存在的温度不均匀性,提出增添轴流式风1.2设备与测试方法[6]扇并优化出风口截面

6、形状等；台湾明道大学杨恺祥等采用WZPJ-1874-PT100热电偶式温度传感器测量箱采用EFD.Lab研究重力作用和风口布局对箱内流场和温内温度。为方便测量及温度场分析，把风冷冰箱的冷藏302013年05月日用电器■技术创新·日用电器室分为4个区域，分别为上层、中间层、下层和果菜盒，影响，靠近壁面周围测温点位置距壁面为35±2mm，上层、如图1所示。根据ISO7371有关规定，温度测量时的环中间层和下层布点方式一样，共布置9个测温点。果菜境温度Tdb=30±1℃，相对湿度RH=75±5%，冰箱在环盒为封闭空间，在左右两个盒内各布置2个测温点，另外，温下开机运行24小时经历一次

7、以上开、停机并达到稳定每一层的瓶框内各布置一个点。各层布点情况如图2所状态，箱体内部同一点等温检测温度波动达到小于0.2℃示。时开始进行测量。1.3实验结果与分析对于冷藏室布点规则，要求每一层的布点位置在竖按照测试方法要求共测试五次，取五次测试结果算直方向上均位于该层的中间位置，为减小壁面对温度的术平均值，结果如表1所示。按国标（GB/T8059）取各层平均值，则可得：上层平均温度T为：上111上层TT上1i=9.5℃11i1同理可得中间层、下层以及果菜盒各层平均温度，中间层分别为：T