随着我国经济的飞速发展,人民的生活水平不断提高,节奏加快,冷冻冷藏食品也呈现欣欣向荣的景象。冷冻冷藏食品的发展促进了食品冷藏链的进一步完善。超市冷冻冷藏陈列柜是食品冷藏链的重要一环,近年来也得到了相应的发展,特别是半高式陈列柜,由于其漂亮的外观及独特的展示效果,越来越受到商家的青睐。 本文详细分析了半高式陈列柜的气流组织流场,提出在陈列柜稳态运行过程中通过风幕的渗入热负荷在其总的热负荷中占绝大部分,提高风幕封闭敞口的能力可大大降低陈列柜的渗入热负荷。本文介绍了直接模拟、大涡模拟以及雷诺时均模拟(包括κ-ε模型和雷诺应力模型)比较分析后选择了κ-ε模型进行模拟。根据半高式陈列柜特点建立物理模型,计算区域等,分析了影响风幕性能的主要因素:环境温湿度、送风速度、送风温度、送风紊流度、进出风口结构和结霜,指出风幕的送风速度是其中最关键的因素。通过实验研究了0.9m/s和1.1m/s两种送风速度对风幕温度分布和风幕流场的影响,发现对于单层风幕的半高式陈列柜,由于陈列柜内外温差引起的热压作用,风幕自风口流出后有一个向陈列柜内侧的偏转。风幕流经回风口形成很大的回风速度,同时由于风幕的惯性作用,有一部分冷空气溢出到陈列柜外。风幕速度越小,其流动惯性小,风速不足以克服外界空气的扰乱,风幕封闭效果较差;风幕速度越高,其流动惯性越大,其偏转角度越小,溢出到陈列柜外的冷空气越多,调整风幕送风速度可让陈列柜达到最佳封闭能力。 本文对半高式陈列柜结构进行了优化设计构想,比较分析后认为在半高式陈列柜回风口外侧增加150mm档板玻璃对陈列柜外观不会产生太大影响,并有可能有效阻止风幕外溢,经过模拟计算分析和实验验证确认了效率提高幅度,为半高式陈列柜节能措施提出了确实有效的方法。