冷藏車水產(chǎn)品堆棧方式對溫度場的影響探討

摘 ?要：隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)在貨運市場中對運輸條件和運輸質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格，使得冷藏運輸成為現(xiàn)在冷鏈過程最難控制的環(huán)節(jié)。冷藏車?yán)锏臏囟葧l(fā)生變化且車內(nèi)溫度分布不均，給微生物的繁殖提供了環(huán)境，嚴(yán)重影響貨物質(zhì)量。在此背景下，深入研究車內(nèi)貨物的堆棧方式以及風(fēng)速氣流等因素的影響，保持車內(nèi)溫度的恒定，提高冷鏈運輸技術(shù)，是當(dāng)前迫切需要解決的問題。

關(guān)鍵詞：冷藏車;水產(chǎn)品堆棧方式;溫度場

1、冷藏車原理

冷藏車分車體和冷藏箱，主要工作機(jī)器有個蒸發(fā)器，位于車體頂部中間位置，冷藏箱內(nèi)有風(fēng)機(jī)吹風(fēng)制冷，經(jīng)過外部熱環(huán)境對車廂壁面的熱傳導(dǎo)，再加上部貨物的堆棧方式的對流作用，實現(xiàn)冷熱調(diào)節(jié)，從而保持冷藏箱內(nèi)溫度的恒定。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，對于上出風(fēng)回風(fēng)的冷藏車型，雖說把貨物堆到蒸發(fā)器下方，能夠有效利用空間，提高貨物運載量，但是會對車廂內(nèi)溫度造成嚴(yán)重的影響，尤其是導(dǎo)致溫度分布不均，引發(fā)貨物變質(zhì)。

2、車內(nèi)貨物堆棧方式對溫度分布的影響

冷藏箱內(nèi)的溫度分布和貨物的堆棧狀態(tài)有著很大的聯(lián)系，因為它對箱內(nèi)的氣體流徑起到?jīng)Q定作用，從而影響箱內(nèi)溫度。針對以上情況，需要進(jìn)行深入分析找出貨物堆棧方式和箱內(nèi)溫度的聯(lián)系，進(jìn)而找出最佳的堆棧方式，這對于提高運載量、保證貨物質(zhì)量、提高運輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益具有重要意義。生活中常見的冷藏車堆棧方式分為一體式堆碼、二體式堆碼和四體式堆碼。

2.1堆棧數(shù)量

貨物堆棧通過形成不同的空氣流道，根據(jù)情況會改變溫度分布。合理的氣流作用可以調(diào)節(jié)溫度的恒定，從而減少貨物損失。運用CFD技術(shù)對冷藏箱內(nèi)不同的貨物堆棧方式下溫度的分析，一體式堆棧是最普遍的堆棧方式，但是這種方式很容使箱內(nèi)氣流形成漩渦，從而導(dǎo)致溫度變化不均;二體式堆棧相比來說好一點，當(dāng)貨物縱向堆棧時，才可以形成平穩(wěn)的氣流;而相比較這兩種方式，四體式堆棧方式下箱內(nèi)氣流更加平穩(wěn)，溫度表現(xiàn)更叫恒定。因此，由于貨物堆棧會對氣流通道產(chǎn)生影響，導(dǎo)致不同的貨物堆棧方式對于箱內(nèi)溫度的影響極大，四體式堆棧方式雖說由于間隙較多可實現(xiàn)冷風(fēng)空氣和貨物更好地進(jìn)行溫度傳導(dǎo)，使得整體溫度較為恒定，但確實會減少載貨量，影響經(jīng)濟(jì)效益。

大量實驗證明，貨物堆棧對空氣對流的影響非常大，因此，想要改變溫度，必須要改變貨物堆棧的方式和貨物間隙。貨物堆棧的數(shù)量越多意味著貨物之間的間隙增大，因此貨物之間可以進(jìn)行更好地氣流循環(huán)，讓冷空氣分布的更加均勻，以此調(diào)節(jié)箱內(nèi)的溫度分布，有效控制箱內(nèi)溫度的恒定;反過來，如果貨物之間的間隙太大，箱內(nèi)很可能會在間隙大的地方形成冷空氣漩渦，嚴(yán)重阻礙正常的氣流運動。因此，冷藏車運輸貨物應(yīng)該事先預(yù)算載貨量，根據(jù)貨物量去決定貨物間隙，才能選出最佳的貨物堆棧方式。另外由于堆棧數(shù)量的增多，在運輸過程中很可能會發(fā)生貨物預(yù)定位置發(fā)生位移的情況，因此在貨架設(shè)計方面也要進(jìn)行合理測量改良。

2.2貨物與箱壁的間隙

在冷藏車運輸貨物中，貨物與冷藏箱壁的間距也會對箱內(nèi)氣流、溫度產(chǎn)生重大影響，它的原理其實和堆棧方式下貨物間距對氣流溫度產(chǎn)生影響的原理相似，貨物與箱壁之間的間距過大或過小，都會產(chǎn)生氣流的湍流現(xiàn)象，影響溫度的傳導(dǎo)而且貨物與箱壁的間距會直接影響到車箱的載貨量，進(jìn)而影響整個運輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。

大量實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)貨物與箱壁的間距較小時，會對氣流流通產(chǎn)生阻力導(dǎo)致箱內(nèi)氣流不均勻，從而造成箱內(nèi)局部空氣不流通、溫度較高。因此，貨物與箱壁的間距對于箱內(nèi)溫度發(fā)揮著重要作用，從而去改變氣流和溫度的分布。當(dāng)增大貨物與箱壁的間距時，貨物間有著更暢通的氣流交換，可以明顯地調(diào)節(jié)箱內(nèi)的溫度分布。此外，隨著貨物與箱壁的間距增大，冷氣氣流還可以有效地冷卻壁面由于外部熱環(huán)境造成的局部溫度差，從而降低箱壁周圍的溫度變化，極大地改善了箱內(nèi)溫度分布不均的情況。

在合理的范圍內(nèi)，可以說間距越大，箱內(nèi)溫度調(diào)節(jié)越均勻，但間距也會產(chǎn)生副作用，可能會對氣流流動產(chǎn)生擾亂，一定程度上降低貨物換熱的效率。另一方面，間距增大也就意味著載貨量勢必會減少，這會直接影響冷藏車運輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。因此，在保證一定載貨量的基礎(chǔ)上，合理增加貨物與箱壁的間距，可以有效減少因氣流流通不穩(wěn)定造成溫度上升造成的貨物損失。

3風(fēng)機(jī)送風(fēng)對貨物位置、溫度的影響

3.1風(fēng)機(jī)位置

風(fēng)機(jī)處于何種位置，直接影響了冷庫溫度的分布。研究發(fā)現(xiàn)，把冷風(fēng)機(jī)放在冷庫橫向位置時，庫內(nèi)氣流的流動性較好，從而庫內(nèi)不同位置溫度差異不大;把冷風(fēng)機(jī)放在冷庫較短的一邊時，送風(fēng)速度決定了庫內(nèi)不同位置溫度的高低和氣流的大小，送風(fēng)速度低導(dǎo)致氣流不能到達(dá)冷風(fēng)機(jī)對面墻的位置，從而使得不同空間位置溫度和氣流不同。因此，把冷風(fēng)機(jī)放在冷庫較短的一邊時，需要在冷庫兩邊的橫向位置各放一臺冷風(fēng)機(jī)，以此來加速冷庫內(nèi)的空氣流動，使得庫內(nèi)不同位置，溫度差異降低。

3.2送風(fēng)速度

據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，送風(fēng)速度的加快和將縮小貨物與冷卻裝置的距離，能夠獲得更好的冷藏效果。一方面在較慢的氣流速度下，冷氣流到達(dá)冷藏箱更內(nèi)部的效率較低，造成制冷不均勻。另一方面，隨著送風(fēng)速度的加快，會加速箱內(nèi)氣流的流通，使得制冷變得均勻，制冷效果明顯地提升了，但是也對貨物造成了一定的質(zhì)量損壞。另外，據(jù)相關(guān)實驗顯示，借助CFD技術(shù)模擬出的不同送風(fēng)速度下氣流和溫度，發(fā)現(xiàn)貨物之間的氣流速度越快，箱內(nèi)溫度分布越是均勻;當(dāng)風(fēng)速提升至3.0m/s時，箱內(nèi)整體溫度分布較為均勻，繼續(xù)提升至3.5 m/s時，溫度分布效果并無大的改變，箱內(nèi)的溫度環(huán)境已經(jīng)達(dá)到最佳狀態(tài)，繼續(xù)加快送風(fēng)速度并無實際作用。

4結(jié)論

降低冷藏車空間不同位置的溫度差對改善我國冷鏈行業(yè)工作質(zhì)量、避免貨物在運輸過程中變質(zhì)來講意義非凡。而貨物的堆棧方式極大地影響了冷藏車溫度的分布，在實際應(yīng)用中，要做到從整體角度出發(fā)歸納一套應(yīng)用更廣泛、經(jīng)濟(jì)性更好的堆棧方式，以提高運輸?shù)男屎托б妗?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]韓玉冰，齊林，傅澤田，等. 水產(chǎn)品冷藏車無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計-基于 CC2530[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2013（4）：174-178.

[2]倪錦，徐文其，沈建. 基于熒光光纖傳感的冷藏車溫度監(jiān)測及動態(tài)預(yù)警[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（2）：157-161.

[3]嚴(yán)嘉，童明偉，苗勝田. 一種新型水產(chǎn)品冷藏運輸車的可行性實驗[J]. 制冷與空調(diào)，2005，20（2）：53-55，62.

[4]馮會健，華進(jìn)勇. 國內(nèi)外冷藏車標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀及差異（上）[J]. 專用汽車，2021（3）：28-31.

作者簡介：呂彬，出生年月：19850416，男，漢族，安徽阜陽人，大專，職稱：助理工程師，研究方向：冷藏專用車。