[发明专利]基于储运品堆栈高度的冷藏车温度场验证方法及装置在审
申请号: | 201910772539.1 | 申请日: | 2019-08-21 |
公开(公告)号: | CN110705136A | 公开(公告)日: | 2020-01-17 |
发明(设计)人: | 李鑫星;梁步稳;张国祥;张小栓;李振波;王大鹏;董玉红;彭要奇;白雪冰;朱晨光 | 申请(专利权)人: | 中国农业大学 |
主分类号: | G06F30/23 | 分类号: | G06F30/23;G01K13/00;G01K15/00 |
代理公司: | 11002 北京路浩知识产权代理有限公司 | 代理人: | 苗晓静 |
地址: | 100193 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 冷藏车 温度场分布 制冷装置 堆放 元模型 体内 网格 厢体 能耗 验证 边界条件 材料参数 堆栈方式 几何参数 冷链运输 温度场 求解 堆栈 瞬态 优化 | ||
1.一种基于储运品堆栈高度的冷藏车温度场验证方法,其特征在于,采用ANSYS有限元软件,分析若在所述冷藏车的制冷装置正下方堆放不同高度的储运品,所述冷藏车的厢体内的温度场分布,以验证所述制冷装置正下方储运品堆放的高度与所述温度场分布的关系,具体步骤包括:
S1、在所述冷藏车的厢体内的制冷装置正下方堆放不同高度的储运品,在所述制冷装置正下方以外的位置堆放同样高度的储运品,并对所述厢体进行结构简化,忽略对厢体内温度场分布影响较小的构件;
S2、根据所述储运品和所述厢体的几何参数和材料参数,建立有限元模型;对厢体进行网格划分;采用瞬态方法求解所述有限元模型,获得所述温度场分布;
S3、设置所述有限元模型的边界条件,所述边界条件包括所述制冷装置的进口边界与出口边界、所述制冷装置的壁面、所述厢体的壁面和储运品的介质处理;
S4、基于所述有限元模型,获取若所述制冷装置正下方堆放不同高度的储运品,所述冷藏车的厢体内的温度场分布,以验证所述制冷装置正下方堆放的储运品高度越低,所述温度场分布越均匀且能耗越低。
2.根据权利要求1所述的基于储运品堆栈高度的冷藏车温度场验证方法,其特征在于,步骤S4中,所述验证所述制冷装置正下方堆放的储运品高度越低,所述温度场分布越均匀且能耗越低之前,还包括:
在所述制冷装置正下方堆放不同高度的储运品,获取所述冷藏车的厢体内储运品的侧截面、纵截面和横截面的温度场分布;
分析所述制冷装置正下方堆放不同高度的储运品与所述侧截面、纵截面和横截面的温度场分布的关系。
3.根据权利要求1所述的基于储运品堆栈高度的冷藏车温度场验证方法,其特征在于,步骤S4之后还包括:
将所述冷藏车的厢体、所述制冷装置、所述制冷装置正下方堆放不同高度的储运品、以及所述制冷装置正下方以外的位置堆放同样高度的储运品,构成的仿真环境,按预设比例缩小布置实物环境模型;
选取所述仿真环境内的多个仿真数据点,以及所述实物环境模型内的多个实测数据点;其中,所述实测数据点在所述实物环境模型内所处的位置,与所述仿真数据点在所述仿真环境内所处的位置一一对应;
针对所述制冷装置正下方堆放不同高度的储运品,计算多个所述实测数据点获得的实测数据,与多个所述仿真数据点获得的仿真数据之间的均方根误差和平均相对误差,以验证所述仿真数据点的准确性。
4.根据权利要求1所述的基于储运品堆栈高度的冷藏车温度场验证方法,其特征在于,所述储运品为水产品,所述有限元模型的广义控制方程为:
其中,φ为广义变量,u为速度矢量,t为时间,ρ为流体密度,Γ为相应于广义变量φ的广义扩散系数,s为广义源项;
相应地,所述广义控制方程包括X方向动量方程、Y方向动量方程、Z方向动量方程、紊流能量方程、紊流能量耗散方程和能量方程。
5.根据权利要求4所述的基于储运品堆栈高度的冷藏车温度场验证方法,其特征在于,步骤S2中,所述建立有限元模型之前,还包括将所述储运品进行有孔介质处理,并引入有孔介质模型,所述有孔介质模型的控制方程为:
其中,Si为i(x、y、z)的动量源项,vj为j向的流速,ρ为流体密度,μ为动力黏性系数,D为黏性阻力系数,C为惯性阻力系数。
6.根据权利要求1所述的基于储运品堆栈高度的冷藏车温度场验证方法,其特征在于,所述制冷装置设于所述冷藏车内的任一上方角落处,所述制冷装置为上出风、上回风式空调。
7.根据权利要求1所述的基于储运品堆栈高度的冷藏车温度场验证方法,其特征在于,每两堆储运品之间的距离相等;所述制冷装置后的第一堆储运品与所述制冷装置靠近的厢体的距离,为所述制冷装置后的最后一堆储运品与所述制冷装置远离的厢体的距离的2倍。
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