冷藏車廂內(nèi)溫度波動(dòng)特性分析

2014-04-06 李錦 韶關(guān)學(xué)院

  為了控制冷藏車廂內(nèi)的溫度波動(dòng),運(yùn)用頻域分析法對(duì)造成冷藏車廂內(nèi)溫度波動(dòng)的4 種溫度擾動(dòng)等因素進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明: 在保持車廂體積、當(dāng)量換熱面積、傳熱系數(shù)不變,減小系統(tǒng)交接頻率,可對(duì)各溫度擾動(dòng)進(jìn)行衰減; 保持αF 與ρсν 的比值不變,可調(diào)整制冷機(jī)組運(yùn)行頻率及融霜頻率處于系統(tǒng)衰減域,或使得制冷與融霜溫度擾動(dòng)的相角相同,達(dá)到對(duì)這兩種擾動(dòng)進(jìn)行衰減的目的; 減小車廂內(nèi)外表面的對(duì)流換熱系數(shù)、減少當(dāng)量換熱面積、減小車輛當(dāng)量滲風(fēng)孔面積越小、使車廂外表面顏色變淺、增大車速的變化頻率等可達(dá)到降低車廂內(nèi)溫度波動(dòng)的效果。

1、引言

  冷藏運(yùn)輸過(guò)程中,冷藏車廂內(nèi)的溫度出現(xiàn)時(shí)高時(shí)低溫度波動(dòng),當(dāng)溫度波動(dòng)過(guò)大時(shí),將造成車內(nèi)溫度高于易腐食品最佳保存溫度條件,同時(shí)引起車廂內(nèi)所運(yùn)易腐食品表面結(jié)露,影響易腐食品的保質(zhì)期,造成對(duì)易腐食品品質(zhì)保證不利影響。然而,影響車廂內(nèi)溫度高低波動(dòng)的因素眾多,以往對(duì)于車廂內(nèi)的溫度波動(dòng)與均勻性的影響因素研究多數(shù)是建立在冷藏運(yùn)輸過(guò)程的數(shù)值模擬與試驗(yàn)基礎(chǔ)上,而在理論分析方面,主要是通過(guò)拉普拉斯變化求傳遞函數(shù)的形式對(duì)冷藏庫(kù)內(nèi)溫度變化進(jìn)行分析,以及利用頻域分析法對(duì)冷庫(kù)溫度波動(dòng)特性進(jìn)行了理論與試驗(yàn)分析。真空技術(shù)網(wǎng)(bjjyhsfdc.com)認(rèn)為冷藏車就如一座運(yùn)動(dòng)的冷庫(kù),對(duì)于控制冷庫(kù)溫度波動(dòng)的一些研究方法同樣適用于冷藏車,但車輛行駛是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,行駛過(guò)程除了考慮車外環(huán)境溫度的波動(dòng)、制冷機(jī)組正常條件下的周期開(kāi)停、周期性除霜等因素之外,車廂內(nèi)空氣泄漏造成廂內(nèi)溫度的波動(dòng)的因素不可忽視,同時(shí)車外環(huán)境溫度與冷庫(kù)也有所不同。因此,對(duì)造成冷藏車廂內(nèi)溫度波動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析,找出影響溫度波動(dòng)的相關(guān)參數(shù),并提出控制車廂內(nèi)溫度波動(dòng)的方法進(jìn)行研究很有工程價(jià)值與實(shí)際意義。

2、車廂內(nèi)溫度波動(dòng)模型

  引起冷藏車廂內(nèi)溫度波動(dòng)的因素分為非周期性的溫度擾動(dòng)( 如車廂裝卸貨過(guò)程引起的溫度波動(dòng)、車輛行駛快慢對(duì)車廂內(nèi)溫度引起的波動(dòng)等) 與周期性的溫度波動(dòng)( 如車廂外環(huán)境溫度波動(dòng)、制冷機(jī)組正常情況下的周期性開(kāi)停、周期性除霜等引起的溫度波動(dòng)等) 2 類。車輛在行駛過(guò)程中一般會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間基本上保持在一定速度規(guī)律行駛,因此在后續(xù)的研究過(guò)程中將車輛運(yùn)行速度引起的車廂內(nèi)溫度波動(dòng)假設(shè)成為一個(gè)周期性的溫度波動(dòng)。

  建立數(shù)學(xué)模型時(shí),假設(shè)車廂內(nèi)的貨物沒(méi)有呼吸熱產(chǎn)生; 車廂內(nèi)溫度各區(qū)域分布均勻; 把車廂壁面視為單層均質(zhì)廂體; 忽略車廂內(nèi)溫度的不規(guī)則、非周期性的溫度波動(dòng)影響; 假設(shè)車輛行駛過(guò)程車廂漏氣造成的溫度波動(dòng)為周期性溫度擾動(dòng)。

4、結(jié)論

  (1) 在保持車廂體積、當(dāng)量換熱面積、傳熱系數(shù)不變的情況下,可通過(guò)增大車廂體的比熱容、廂體材料密度等,減小系統(tǒng)交接頻率,對(duì)各溫度擾動(dòng)進(jìn)行衰減;

  (2) 在即保持αF 與ρсν 的比值不變,可通過(guò)調(diào)整制冷機(jī)組運(yùn)行頻率及融霜頻率處于系統(tǒng)衰減域,來(lái)對(duì)這兩種擾動(dòng)進(jìn)行衰減。另外,當(dāng)制冷與融霜溫度擾動(dòng)的相角相同時(shí),此時(shí)溫度振幅最小;

  (3) 減小車廂內(nèi)外表面的對(duì)流換熱系數(shù)、減少當(dāng)量換熱面積、提高車輛的氣密性( 即減小車輛當(dāng)量滲風(fēng)孔面積越小) 、減少車廂內(nèi)外的溫差( 如使車廂外表面顏色變淺) 、增大車速的變化頻率等可達(dá)到降低車廂內(nèi)溫度波動(dòng)的效果。