我国苹果年产量持续增长,促使果蔬采后贮藏保鲜的任务也随之加重。蒸发器是冷库系统中最重要的组成之一,其运行状况决定着冷库环境的温度、相对湿度、风速等分布,进而影响果蔬保鲜效果及冷库运行能耗。库内冷却设备采用顶排管具有能耗小、果蔬干耗少等优势,因此,研究顶排管冷库的传热特性及影响其传热效果的因素,对保证果蔬保鲜质量、降低冷库能耗有着重要的现实和经济意义。本文以顶排管冷库为研究对象,建立了自然对流与辐射换热耦合条件下,冷库环境三维稳态传热的数值计算模型,并结合离散坐标辐射模型(DO模型),从影响排管传热效率的因素出发,分别研究了双翅翅片管发射率、管束间距、翅片高度及三翅翅片管布置形式等因素对排管的传热效率及冷库内部温度场、速度场分布的影响规律。本文主要研究工作有:(1)建立了双翅片顶排管空库环境传热及流动数学模型,通过数值模拟的手段研究了排管管束在自然对流及辐射换热综合作用下,冷库内部的气流组织分布特性,为货物的合理摆放高度及离墙距离提供了参考依据。(2)建立了双翅片顶排管冷库满货时的数学及物理模型,研究了排管外表面发射率大小、管束不同间距等因素对排管传热性能、库内气流组织的分布及对货物的影响。研究结果表明排管发射率越大,排管换热效果越好。本文研究的冷库,排管发射率为0.9、管束间距为180 mm时,排管单位面积制冷量、辐射换热量最大,同时,库内环境温度最低,货物区果蔬降温效果最好。(3)以上述研究结果为前提,研究了不同翅片高度的双翅片排管降温效果及传热强度。研究结果表明翅片高度并非越高越好。本文研究的冷库,翅片高度为30 mm时,单位面积制冷量最大,即管材面积利用率最高,经济性最好。(4)研究了冷量分配设备为三翅翅片管时,两种不同的排管布置形式的库内环境温度场、速度场分布,分析了管束布置形式对三翅翅片与周围固体介质的辐射换热、冷热空气间自然对流强度的影响及冷库内部气流组织分布的影响。研究结果表明:三翅翅片管正向布置时的货物区最高温度为274.7 K,比反向布置的低0.4 K。同时,通过对比分析,本文研究的双翅翅片的传热效果大于三翅翅片管,货物区温度也远低于三翅翅片排管。