文献综述--陈列柜冷风幕数值分析与研究

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1、 文献综述 题 目 陈列柜冷风幕数值分析与研究 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系） 机电工程学院 指导教师(职称) (讲师) 完成时间 2014 年 3 月 6 日 1 陈列柜冷风幕的陈列柜冷风幕的数值分析与研究数值分析与研究 摘 要 介绍了陈列柜的分类及敞开式陈列柜冷风幕的发展现状； 敞开式食品陈列柜 的冷风幕流动及换热机理和数值计算方面的研究状况。 通过对陈列柜研究的介绍 和分析，指出了陈列柜研究中的一些问题，并对敞开式陈列柜冷风幕的研究工作 进行了展望。 关键词 陈列柜/冷风幕/发展现状/研究状况 ABSTRACT The paper introduces the classes o

2、f display cabinet and the investigation of the cold air curtain in an open display cabinet；the investigation concerning the mechanism and numerical calculation of flow and heat transfer of the cold air curtain in an open display cabinet is introduced. By introducing the study and analysis of the sho

3、wcase， showcase research pointed out some problems， and predicts the research directions of cold air curtain of open display cabinet. KEYWORDS display cabinet， cold air curtain， development status， investigation status 0 引言 陈列柜是食品冷藏链中的最后一个环节，它直接和消费者（顾客）打交道。 根据柜门的结构不同，陈列柜可分为封闭式和敞开式两种。封闭式陈列柜的四周 全封闭，柜门

4、由玻璃制成，将柜内食品与外界隔开；敞开式陈列柜的取货部分敞 开，顾客可自由地选取食品，由风幕将食品与外界隔开。敞开式陈列柜不仅能冷 藏各种食品，而且有其良好的展示效果以及方便顾客购物的特点，因而在大中型 超市和零售商场的应用越来越广泛。研究表明，柜内 50% 70% 的冷量通过该 冷空气幕而损失掉 1 ，引起能耗增高。因此，降低敞开式食品陈列柜的能耗和 维持柜内温度的稳定是众多学者关注的研究焦点 24 ，其核心是对陈列柜冷风 幕的流动及换热的研究。 2 1 冷风幕发展现状 1.1 国外发展现状 研究风幕的先驱是美国学者 Hayes 等56人。研究表明，风幕的流动与换热 受许多因素的影响。如射流

5、速度、射流温度、射流初始紊流度、风幕宽度、敞口 高度与宽度、风幕两侧的压力与温度差等。其中，主要影响因素为射流速度。 Hayes 等人还建立了偏离数(Dm)公式来表示风幕封闭敞口的能力。 如最小 Dm值 不能保证，风幕将会断开，即封不住敞口，促使风幕两侧的热湿交换加大。如大 于 Dm值，将会加剧风幕两侧的卷吸作用，加快热湿交换的速率。影响风幕性能 的关键因素是风幕的送风速度与送风温度。需要指出的是，Hayes 等研究的是单 个喷嘴常温风幕，研究发现它不适用于目前具有连续出风口的冷风幕。 冷风幕的流动属于大空间内的低温卷吸射流(射流出口处的雷诺数在2200左 右)，目前单独研究其流动机理的较少，

6、多数文献是针对热射流、垂直射流、等 温射流的研究进行报道。 对敞开式陈列所涉及的冷射流， Wesozowski 等7进行了 可视化试验。结果表明，冷风从出风口射出后很快变成紊流，并形成羽状的流动 分布，加剧了冷射流对外界热空气的卷吸作用，使换热强化能耗增加。同时还提 出一种新的送风隔栅设计方案以降低射流出口的紊流度，强化风幕隔热功能。 Stribling 等8认为，冷风幕的外溢是引起顾客不适的主要原因，而通过风幕 的热湿交换是影响陈列柜性能的关键因素，他们提出通过 CFD 模拟进行优化陈 列柜风幕设计，并通过试验验证模型的精确性。其研究工作的重心在于计算模型 的建立及其精确性的考察，为陈列柜的优化设计提供理论依据，但试验数据采集 的偏少，对于试验值与计算值之间的误差分析还不够全面、充分、深入。 Stribling 等9还对立式开式陈列柜风幕流型进行了研究。结果表明，背送风的水平方向空 气流对风幕的垂直方向空气流有很