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蓄冷速凍擱架強化傳熱特性的研究
隨著生活水平的提高,消費者對保鮮、冷凍冷藏食品的質量要求也越來越高,冷藏陳列櫃作為冷鏈的末端設備,其性能直接影響貯藏食品的品質,因此近年來得到了廣泛的關注。
有學者調查表明,陳列櫃內97%的高溫食品存放在冷藏陳列櫃速凍擱架的前端,並且其中的60%是在擱架的前端下部。針對此問題,許多科研工作者進行了研究。
有學者設計了與陳列櫃背風通道相連通的中空擱架,用以改良櫃內溫度場均勻性。並在擱架中添加了熱管以提高其傳熱性能,研究結果表明,與傳統擱架相比,食品包中心溫度降低了約2.5℃-3.5℃,並比較分析了冷藏陳列櫃擱架上不同陳列方式對食品包溫度分布的影響,並初次提出在擱架上應用熱管及蓄冷材料複合的技術,用以降低融霜過程中食品溫度的上升和改良溫度場分布,實驗結果表明:新型擱架可使除霜期間的食品溫度上升幅度降低1.5℃,並可有益改進了食物溫度的均勻性分布。還有學者采用蓄冷型擱架來進一步改良擱架的傳熱特性,研究結果表明:與未填充蓄冷材料的擱架相比,食品包溫度降低了10%左右,溫度波動減小了70%~75%。
有學者通過對冷藏陳列櫃中相變蓄冷式速凍擱架的實驗及數值模擬研究,可以得出以下結論:
1、蓄冷擱架存在溫度場不均勻、蓄冷效率不高等缺點,這主要是由於相變蓄冷材料的熱導率低及蓄冷擱架結構不合理等原因造成的;
2、在蓄冷擱架中添加肋片可顯明提高蓄冷擱架的蓄冷速率,同時對蓄冷擱架內溫度場均勻性分布具有良好的改良作用;
3、縮短蓄冷速凍擱架中熱管間距可有益降低蓄冷擱架蓄冷過程所用時間,但由於擱架前端位置沒有熱管和肋片結構,冷量導入仍比較困難,終端使模型三和模型四全凝固所用的時間基本相同。此處仍需進一步優化改進。
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