根据给定的文件信息,以下是关于食品冷冻冷藏陈列柜若干问题研究的知识点汇总。
【风幕的模拟及优化】
食品冷冻冷藏陈列柜的风幕是保持柜内温度的关键,它需要有效地隔离内外温差,同时确保顾客能够方便地取用商品。当前风幕设计存在的问题包括低效的阻隔热渗透、冷却效果不佳以及冷量损失较大等。影响风幕性能的主要因素包括风幕的层数、射流厚度、射流宽度、柜门的高度、射流的初始参数以及紊流度等。此外,空气幕两侧的温差也会影响风幕性能。
为优化风幕设计,研究者主要通过数值模拟方法来分析风幕流动特性,运用k-ε紊流模型,并采用有限差分法进行数值计算。相关软件如FLUENT和PHOENICS也常被用于模拟。通过模拟研究,可以提出改进风幕设计的措施,比如优化风幕结构,增强阻隔热渗透效果,从而提高冷却效率和减少冷量损失。
【制冷系统的优化】
制冷系统作为陈列柜的核心,其性能对节能效果有着显著影响。优化制冷系统包括合理设计蒸发器、有效控制结霜与融霜过程、以及选择合适的压缩机。
1. 蒸发器设计:采用合理的翅片间距组合、模块化蒸发器设计、连续制冷和热气融霜等方法可以降低蒸发器结霜的负面影响,提高换热效率,减少能耗并减少温度波动。此外,分级蒸发器设计以及高效蒸发器的使用也可以在保证良好传热效率和较强制冷能力的同时,延长融霜周期,降低功率消耗,从而改善柜内温度稳定性。
2. 结霜与融霜:结霜会降低蒸发器的换热系数,增加空气流通阻力,减少制冷能力,从而影响陈列柜性能。合理的融霜周期能够平衡融霜效果和能耗。冬季因为湿度低,结霜较少,融霜周期可以缩短到夏季的一半。融霜方式有自然融霜、电加热融霜、热气融霜等,不同方式各有优缺点。目前,定时融霜和稳控融霜是常用的融霜控制方式,但存在一定的局限性。
3. 压缩机选择:从可靠性、节能和投资成本角度考虑,半封闭活塞式压缩机更适合商业陈列柜,而非全封闭涡旋式压缩机。多机并联机组的使用能够根据负载情况依次停止压缩机,提高能效。并联机组运行节能,能满足超市不同冷藏温度的需求。
【未来研究趋势】
随着消费者对食品安全问题的日益关注以及对超市购物环境的偏好,超市冷冻冷藏陈列柜的性能优化显得尤为重要。未来的研究趋势可能会集中在以下几个方面:
1. 提高风幕性能:通过技术创新和材料改进,提升风幕的隔离效果和冷却效率,进一步减少能耗。
2. 优化制冷系统:对蒸发器设计、融霜技术及控制方法的进一步优化,降低能耗并提升系统稳定性。
3. 强化智能控制:利用智能化技术实现更加精确的温度控制,减少能耗,提升柜内温度分布的均匀性和稳定性。
4. 环保制冷剂的开发与应用:研究和推广使用环保、节能的制冷剂,减少对环境的影响。
5. 结合现代信息技术:通过大数据分析、物联网技术等手段,实现陈列柜的智能化监控与管理,提高冷藏冷冻食品安全性。
总结而言,食品冷冻冷藏陈列柜的研究需要从多个方面进行,包括风幕设计、制冷系统优化、结霜融霜控制等,以及未来可能的智能化、环保技术应用等多个方向。这些研究方向的深入发展将有助于提升陈列柜的整体性能,保障食品安全,并提升消费者的购物体验。