基于ANSYS的冷藏車制冷情況分析

王 東

（蘇州建設交通高等職業技術學校，江蘇 蘇州 215000）

冷藏車是指用來運輸冷凍或保鮮貨物的封閉式廂式運輸車 （圖1）。由于它的特殊用途，冷藏車需具有嚴格的密封性來減少與外界的熱量交換，以保證冷藏柜內保持較低溫度。另外，冷藏車的貨柜類似集裝箱，由隔熱效果較好的材料制成，以減少熱量交換。

圖1 冷藏車

1 采用ICEM軟件建立模型

由于冷藏車的貨柜近似于一個長方體，因此，在采用ICEM軟件建立模型時，將冷藏車的冷藏箱建立為一個帶有制冷系統的長方體。制冷系統由2個用于抽取空氣的圓形洞口和一個用于將冷氣吹進的矩形洞口組成，幾何模型關于y-z平面對稱，為降低計算復雜度和節約解算空間，取半個模型分析說明在整個冷藏室中的物理現象。半冷藏箱模型如圖2所示。隨后進行網格劃分，網格劃分結果如圖3所示。

圖2 半冷藏箱模型

圖3 網格劃分

2 軟件分析

將網格模型導入fluent軟件，分析得到10 800 s（3 h）后冷藏箱內氣流的速度流線情況。由速度流線圖 （圖4）可以看出，制冷系統開啟3 h后，冷藏箱頂部和沿門壁的氣流速度最大。

圖4 冷藏箱內氣流的速度流線

溫度場的分布情況 （圖5）與空氣速度非常相似，溫度最低的區域與速度最大的區域對應，反之亦然。由圖5可以看出，最熱的區域是位于冷藏箱底的空調回流區，此處的空氣溫度大于0℃。

圖5 冷藏箱內溫度場圖

當關閉制冷系統和通風系統后，由于車廂內外溫差引起的自然對流，車廂外的暖流會流入溫度低得多的箱體。模擬結果如圖6所示，起初熱空氣迅速流入箱體，但60 s后，平均風速下降到8 cm／s，到了600 s時，平均風速降低到了1.8 cm／s。但由于箱壁周圍區域的熱惰性有助于周圍的空氣保持低溫，此區域的溫度略低于車廂中間部分。

圖6 暖流流入車廂

3 結語

本文通過ANSYS軟件，對冷藏車內的溫度場和氣流速度進行分析。分析結果指出，在冷藏箱制冷時，低溫度區域處于冷藏箱頂部和后面壁面。當關閉制冷器時，由于空氣的對流和箱壁周圍區域的熱惰性，箱壁區域更利于保持低溫。