冷藏陳列柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)對風(fēng)幕流動和柜內(nèi)溫度分布都具有重要的影響。研究者主要從優(yōu)化背風(fēng)板和擱架兩個方面分析了其對柜內(nèi)溫度分布和風(fēng)幕流動的影響。
1、背風(fēng)板結(jié)構(gòu)的影響
冷藏陳列柜冷風(fēng)量一部分送到風(fēng)幕，一部分通過背風(fēng)板送風(fēng)送到柜內(nèi)，冷卻柜內(nèi)食品，而兩者的風(fēng)量分配不合理，會增加冷藏陳列柜的能耗。背風(fēng)板的出風(fēng)不合理會加大內(nèi)外側(cè)食品包溫差，同時減弱風(fēng)幕抵御外界熱滲透的能力。合理調(diào)整背風(fēng)板的通孔率可改善柜層與層之間溫度分布的不均勻性，背風(fēng)板通孔率通常控制在1%~2%。背風(fēng)板出風(fēng)量的70%~80%進(jìn)入風(fēng)幕回風(fēng)口，在下層擱架處，風(fēng)幕變厚但風(fēng)幕強(qiáng)度減弱，需要背風(fēng)板出風(fēng)來冷卻外側(cè)食品包，同時充分抵御熱滲透。雖然風(fēng)幕抵御熱滲透的作用明顯，但背風(fēng)板通孔率對柜內(nèi)溫度分布的影響也不容忽視。當(dāng)風(fēng)幕和背風(fēng)板出風(fēng)量保持在30%~70%的比例時，將有利于保證陳列柜風(fēng)幕的穩(wěn)定性以及柜體內(nèi)部速度場和溫度場的均勻性。Wu等分析了背風(fēng)板通孔率和通孔位置對柜內(nèi)內(nèi)外側(cè)食品包溫度的影響，得出陳列柜各層擱架間背風(fēng)板通孔位置合理的調(diào)整有利于柜內(nèi)溫度的均勻分布，并提出了改進(jìn)模型，研究認(rèn)為當(dāng)背風(fēng)板的通孔率在2%~3%時，其出風(fēng)量在30%左右，冷藏陳列柜的系統(tǒng)性能更好。
2、擱架結(jié)構(gòu)的影響
食品冷藏陳列柜內(nèi)部食品的擺放形式、擱架的寬度和安裝位置等會影響到柜內(nèi)空氣的流動以及風(fēng)幕流動的穩(wěn)定性。將超市里一般水平擺放食品的方式改為階梯型，可使各層擱架前后食品溫差有所下降。柜體內(nèi)部擱架的尺寸和位置對于柜內(nèi)溫度分布、風(fēng)幕流形和熱負(fù)荷具有明顯的影響，擱架的存在可拓展保證風(fēng)幕穩(wěn)定的Richardson數(shù)范圍以及提高風(fēng)幕流動的穩(wěn)定性。為了解決普通擱架傳熱性能差、溫度分布不均等問題，研究者提出采用中空擱架和在擱架中添加熱管的方法對其進(jìn)行優(yōu)化。Clodic等設(shè)計了具有換熱效果的中空擱架，并與冷風(fēng)通道進(jìn)行連接，新設(shè)計的中空擱架有效改善了柜內(nèi)空氣流動分布，提高了柜內(nèi)溫度分布均勻性，但由于該擱架結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，擱架安裝的靈活性和成本等均受到了很大的影響。
在食品冷藏陳列柜的使用中會出現(xiàn)風(fēng)幕冷量外溢的問題，尤其當(dāng)風(fēng)幕出風(fēng)口速度過大時，在風(fēng)幕回風(fēng)口處會有大量的冷量溢出柜外而造成能量的浪費(fèi)，同時會引起購物者身體的不適，形成冷過道效應(yīng)。一般對冷藏陳列柜柜體結(jié)構(gòu)的研究主要針對背風(fēng)板、擱架和風(fēng)幕出風(fēng)口進(jìn)行，而對風(fēng)幕回風(fēng)口結(jié)構(gòu)的研究較少，因此綜合考慮背風(fēng)板、擱架、風(fēng)幕出風(fēng)口和風(fēng)幕回風(fēng)口等因素對食品冷藏陳列柜性能的影響具有重要的研究意義。
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