对冰箱中空气流场的模拟和优化研究
冷藏集装箱内气体流场分析及优化设计【文献综述】
文献综述建筑环境与设备工程冷藏集装箱内气体流场分析及优化设计前言：通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。
由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。
灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。
CFD通用软件包的出现与商业化，对CFD技术在工程中应用的推广起了巨大的促进作用。
冷藏库流场的设计一直是个难题。
为了获取冷藏库内流场的信息,传统的方法是进行实验测量或做流场可视化研究。
这些做法在实际运用中都具有很大的局限性,使用成本也很高,而且不可能获得整个流场内详尽的信息。
计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, 以下简称为CFD)是基于计算机技术的一种数值计算工具,用于求解流体的流动和传热问题。
CFD技术的运用可以很好地解决上述难题,它可以通过建立模型, 并借助可靠的数值计算,模拟出整个流场的流动情况, 因而可以更好地分析冷藏库内流体的流动情况。
冷藏库内合理的气体流场可以保证库内冷量的均匀分配,提高传热效率,降低货物的干耗,提高货物的贮藏质量,并可达到节能的目的。
调查发现, 目前大多数冷藏库内的气流布置存在不合理的问题。
因而,研究和改善冷藏库内的气流组织具有实质性的意义。
CFD(Computationa1FluidDynamics)即计算流体动力学，是目前国际上一个强有力的研究领域，是进行“三传”(传热、传质、动量传递)及燃烧、多相流和化学反应研究的核心和重要技术，广泛应用于热能动力、航空航天、机械、土木水力、环境化工等诸多领域，暖通空调行业是CFD技术应用的重要领域之一。
在传统的暖通空调工程设计及产品开发工作中，设计可行与否往往取决于大量的试验，产品开发周期长，费用高，此外，设计人员的经验起着举足轻重的作用。
改进冰箱内温度均匀性的方法
改进冰箱内温度均匀性的方法摘要：在直接冷却冰箱中，最大温差随着房间高度变化而变化，对于制造大型冷藏库，这是一个问题。
为了改进房间温度的均匀性，在这篇论文中对于两种不同类型的冰箱运用CFD 和实验方法进行研究。
对于完全自然对流冰箱来说，结果显示架子与后墙，架子与冰箱门之间的间隙对于温度的分布有很大影响。
当减小两者的间隙时，温度变化将会减少，温度分布将会更加均匀。
为了进一步提高温度的均匀性，另一种直接冷却冰箱被设计出来，在这种冰箱中加入了轴流式通风机和风道。
本文研究了如何改进这种冰箱的流场，结果显示从风道中流出气体的方向明显影响了温度场和流场。
比较两种冰箱可以知道在后一种冰箱中温度的均匀性更好关键词：冰箱温度场直接冷却一 前言近些年来，人们对于冰箱的保鲜能力越来越加以关注。
然而，食物的新鲜程度取决于冷藏室中温度和气流的分布。
不适当的贮藏温度会导致食物提前变质。
因而，对于食物保险来说，保鲜来说，保持温度和气流在贮藏室中的分布式至关重要的。
由于自然对流冰箱的配置原因，冷却室存在较大温差。
热空气向上运动而冷空气向下运动，造成了冷藏室上方区域温度高达10°C.而下方区域可低于0°C ，而这对于贮藏食品是不利的。
所以对于冰箱的设计者和使用者来说，如何提高热均匀性是最让他们关心的问题。
尽管已经有很多学者研究冰箱中速度流场，然而对于如何提高其中的均匀性还没有被深入研究。
Fukuyo et al. [4]提出对强制对流冰箱增添新的供气系统来达到保鲜的目的。
Hu et al. [5]运用CFD 研究了冰箱中风道。
但对于有关改进冰箱内温度均匀性的研究却少之又少。
由于冰箱配置对于温度的分布影响很大，故而对其进一步研究就显得至关重要。
在这篇论文中，CFD 被用来研究不同冰箱配置对于温度和气流分布的影响。
而且建立了一种新的贮藏室。
最后通过实验进一步验证了理论计算的可行性。
二 问题描述根据气流在冷却室中的特点雷诺方程被用来研究室内三维流动，流体流动和传热的控制方程可写为()j m ju s t x ρρ∂∂+=∂∂()()t i j i ij i j ip u u u s x x ρρτ∂∂∂+-=-+∂∂∂ （1） ()()''j j T j j p jTT u T u T s t x x c x ρλρρ∂⎛⎫∂∂∂+=-+ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭在上述方程式中，压力表示平均压力，t 表示时间，i x 是笛卡尔坐标，i u 表示i x 方向上的平均流速。
冷藏箱温度场的数值模拟及其优化
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第35卷第3期 2015年6月
制 冷 技 术 Chinese Journal of Refrigeration Technology
Vol.35, No.3 Jun. 2015
的 分 布 情 况， 并 根 据 冷藏 箱 的 实 际结 构 ， 采 用 GAMBIT 软件建立的物理模型结构如图 1 所示。 为 了仿真的方便，对现有实验测试样机的箱体内部结 构做了一些简化，将箱体内部视为空腔结构 。箱 体的尺寸为 563 mm×1,025 mm×1,523 mm，强制风 冷系统，箱体内温度恒定控制在 275.15~281.15 K； 前为透明中空玻璃，其他面为钢板和隔热材料，前 门框两侧竖直安装照明灯。3 个回风口布置在蒸发 器的前部，并且有 3 个轴流式风扇；风道布置在箱 体后部，送风口以一定角度向下送风。
[Abstract] The computational fluid dynamics (CFD) software FLUENT was used to simulate the temperature field and flow field inside an indirect cooling freezer. It simulated the distribution of temperature field and flow field inside the cabinet with force convection in 15 minutes and the natural convection in 3 minutes. The computing results matched well with the experimental results, and the dependability of the simulation results was obtained. It provides theoretical support for uniform distribution of temperature field and flow field inside the cabinet, making a preliminary exploration to improve the box structure and air supply. [Keywords] Freezer; Temperature field; Air flow field; Optimization
CFD在冰箱结构优化中的应用现状
CFD在冰箱结构优化中的应用现状冰箱是人们家庭生活中十分常见的电器设备，它能够对食物进行保鲜，对一些物品进行冷藏。
在人们的生活中，冰箱有着很大的用处。
但是随着人们需求的不断增加，冰箱的结构设计也需要不断的进行优化和改良，这样才能够使得冰箱满足人们日益增长的需求。
本文就是对CFD在冰箱结构优化中的应用进行深入分析，希望能够对相应的从业人员有所帮助，不断的促进我国冰箱行业的发展，使冰箱可以更好的为人们的生活服务。
标签：CFD；冰箱结构优化；应用0 引言如今人们的生活水平得到了很大的提升，所以，对于冰箱也提出了更多的要求，除了要求冰箱需要具有冷藏、保鲜功能外，对于冰箱的耗能也提出了严格的要求。
所以，冰箱的生产厂家要想使得自己的产品得到消费人群的青睐，就必要对冰箱设计进行创新，也只有这样冰箱才能够具有良好的性能。
虽然，冰箱设计在不断的发展过程中取得了十分可观的成果，但是其设计仍然有许多不足之处，同时，也限制了我国冰箱行业的发展，下面就对其相关内容进行详细的阐述。
1 冰箱结构优化现状分析很多冰箱生产厂家对于冰箱结构的优化问题都十分的看重，并且对此一再加强研究的力度，虽然，取得了一些较为可观的成果，但是，其中不免还存在着许多问题。
首先，冰箱具有保鲜功能，但是因为不合理的内部结构设计导致冰箱的保鲜效果并不是十分的良好。
冰箱防露管的布置也存在一定的问题，导致冰箱的耗电量急剧的上升。
冰箱内部与外界需要相隔离。
但是因为冰箱门的密封问题导致与外界热量交换频繁，不仅导致冰箱的耗电量会有所增加，同时，因为热量交换导致冰箱内部温度受到影响，对于物品的储存效果不佳。
冰箱的结构内部因为内置式换热器的影响，导致冰箱的耗电量会不断的增长。
对于以上存在的问题追究其根本原因都是因为冰箱结构设计不合理导致的，所以，在进行冰箱设计的优化和改良时，其切入点应当立足于对于冰箱结构的优化，而且冰箱企业原有的设计方法不仅需要花费大量的人力、物力、消耗很长的时间，而且很多时候并不能取得良好的成果，在对冰箱结构进行优化设计时利用CFD，可以节省一些不必要的时间花费，而且还能够取得良好的效果[1]。
冷库气流动态模拟
冷库气流动态模拟冷库气流动态模拟冷库气流动态模拟是通过计算机模拟技术，对冷库内部的气流运动进行仿真和预测的过程。
它可以帮助我们了解冷库中的温度分布、湿度分布以及空气流动情况，从而优化冷库的设计和运营。
首先，我们需要收集冷库的相关数据，包括冷库的结构参数、冷却系统的工作参数以及货物的存放情况等。
这些数据将作为模拟的输入，以便模拟出尽可能真实的冷库气流动态。
接下来，我们需要选择合适的数值模拟方法，例如计算流体力学（CFD）方法。
CFD方法可以将冷库内部的气流分为有限的网格单元，并在每个网格单元上建立动量、能量和质量守恒方程。
通过求解这些方程，我们可以得到冷库内部的气流速度、温度和湿度分布。
然后，我们需要对冷库进行网格划分和边界条件设置。
网格划分的精细程度会影响模拟结果的准确性，通常情况下，我们会根据冷库的几何形状和复杂程度进行适当的网格划分。
边界条件的设置包括冷库的进出口、冷却系统的工作参数以及货物的热负荷等。
这些边界条件会对模拟结果产生较大影响，因此需要严格根据实际情况进行设置。
接着，我们可以开始进行模拟计算。
在计算过程中，我们需要对模拟的时间步长和收敛准则进行选择。
时间步长决定了模拟的时间精度，通常需要根据冷库的时间尺度进行合理选择。
收敛准则用于判断模拟的计算结果是否趋于稳定，通常可以通过模拟结果的变化情况进行判断。
最后，我们可以对模拟结果进行分析和评估。
通过对模拟结果的分析，我们可以了解冷库内部的气流动态，发现潜在的问题和优化的空间。
同时，我们还可以与实际观测数据进行对比，评估模拟结果的准确性和可靠性。
综上所述，冷库气流动态模拟是一个复杂的过程，需要从数据收集到模拟计算再到结果分析的多个步骤。
通过模拟，我们可以更好地了解冷库的气流运动规律，为冷库的设计和运营提供科学依据。
冰箱冷藏室温度场和流场的仿真与优化
冰箱冷藏室温度场和流场的仿真与优化
吴小华;张璟;宋春节
【期刊名称】《北京石油化工学院学报》
【年(卷),期】2006(014)003
【摘要】冰箱冷藏室内搁物架的结构形式及其放置位置对冷藏室内温度场和流场的分布有较大的影响.以FLUENT前处理软件GAMBIT为建模工具,对冰箱冷藏室建立了三维计算模型,划分网格后,用计算流体力学软件FLUENT对网状和平板状搁物架的冰箱冷藏室内的温度场和流场分别进行了仿真,对比仿真结果发现:采用平板式搁物架,并使其与蒸发器所在后壁面之间保持2～3 cm间距的结构形式,既能减小各层内部的温度差又能增强换热,是一种比较合理的结构.
【总页数】5页(P8-12)
【作者】吴小华;张璟;宋春节
【作者单位】北京石油化工学院,北京,102617;西安交通大学,西安,710049;北京石油化工学院,北京,102617;北京石油化工学院,北京,102617
【正文语种】中文
【中图分类】TM92
【相关文献】
1.冰箱冷藏室温度场和流场的数值模拟与结构优化 [J], 吕传超;崔振科;王乐
2.冰箱室内温度场和流场的仿真及结构优化 [J], 吴小华;吴业正;曹小林
3.冰箱箱内空气温度场与流场的优化研究 [J], 丁国良
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三门小容积风冷冰箱的风道研究及优化设计王俊
三门小容积风冷冰箱的风道研究及优化设计王俊发布时间：2021-09-28T07:01:06.217Z 来源：《中国科技人才》2021年第19期作者：王俊张波[导读] 对一款三门小容积风冷冰箱的泡层薄壁化，借助CFD仿真工具对其整机风道进行仿真，结合实验测试提出优化设计，并制作样机进行实验测试对比。
结果显示，优化后的风道满足薄壁箱体的风量需求和储藏温度标准要求。
长虹美菱股份有限公司 230601摘要：对一款三门小容积风冷冰箱的泡层薄壁化，借助CFD仿真工具对其整机风道进行仿真，结合实验测试提出优化设计，并制作样机进行实验测试对比。
结果显示，优化后的风道满足薄壁箱体的风量需求和储藏温度标准要求。
关键词：风冷冰箱；薄壁化；CFD1、引言风冷冰箱分为直冷冰箱和风冷冰箱两大种类，风冷冰箱凭借无需手工除霜、均匀制冷、保鲜效果好等优势受到了市场的认可。
但是风冷冰箱一开始主推的是大容积风冷冰箱，加上技术上的不成熟，所以价格较高，严重影响了风冷冰箱的普及率。
专业人士意识到要想风冷冰箱进入更多家庭，提高市场普及率，必须推出小容积风冷冰箱。
各大冰箱企业为抢占小容积风冷冰箱市场份额，相继推出300L以内的小容积风冷冰箱。
伴随社会的进步，人民生活水平的提高以及冰箱技术上的突破，风冷冰箱的市场认可度和普及率也得到了很大的提高。
尤其是风冷大容积冰箱，伴随冰箱企业技术的提高，其性价比得到了大大的提高，相对应的风冷小容积冰箱的优势在缩小，所以消费者在空间允许的情况下通常会首选风冷大容积冰箱，小容积冰箱的市场占有率在逐渐下降。
但是由于冰箱在家庭居室空间中占据一定的空间位置，所以对于家庭居室空间紧凑的情况下，小容积冰箱还是会在考虑的范围内。
为提高小容积冰箱的产品竞争力，现提出将其薄壁化设计，提高容积率，提升小容积风冷冰箱的性价比。
三门冰箱最大特点是比传统的两门冰箱多了一个变温室，由于变温室的灵活性比较高，温度可以自由调节，当冷藏室或者冷冻室的容积不足时，变温室是很好的容量补偿空间，这也是三门冰箱的优点所在，所以三门冰箱在市场上的需求量很高。
多门冷藏冷冻箱的风流分析与优化设计
多门冷藏冷冻箱的风流分析与优化设计冷藏冷冻箱是现代生活中不可或缺的电器产品，广泛应用于家庭、商业和工业领域。
为了满足不同用户的需求，市场上出现了多门冷藏冷冻箱，其独特的设计和功能使得用户可以更好地组织和保持食物的新鲜度。
本文将对多门冷藏冷冻箱进行风流分析，并提出优化设计的建议。
首先，我们来分析多门冷藏冷冻箱的风流。
风流是指空气在封闭空间中的流动，对于冷藏冷冻箱而言，风流的良好分布对保持食物的新鲜度和食品安全至关重要。
多门冷藏冷冻箱通常采用多层多功能设计，其中冷藏室和冷冻室分别配有独立的门和温度控制系统。
在风流分析中，我们首先需要关注的是空气循环系统。
多门冷藏冷冻箱通常采用自然对流或强制对流系统。
自然对流系统依靠重力将冷空气下沉，热空气上升，从而形成自然的冷热空气交换。
强制对流系统通过风扇和导风板的设计，将冷空气迅速均匀地分布到整个冷藏冷冻箱内。
两种系统各有优缺点，需要根据用户需求和成本因素进行选择。
对于大容量多门冷藏冷冻箱，采用强制对流系统更为合适，可以快速冷却食物并保持稳定的温度控制。
其次，风流分析还需要考虑冷藏冷冻箱内部的空间布局和隔热设计。
多门冷藏冷冻箱通常分为冷藏室和冷冻室，中间通过隔热材料进行隔离。
在风流分析中，我们需要确保冷热空气的隔离，从而保持冷藏室和冷冻室的稳定温度。
此外，冷藏冷冻箱内部的空间布局也需要考虑，如何合理的利用空间，保证不同食物的存放需求。
在优化设计的方面，我们可以考虑以下建议。
首先，通过加强冷藏冷冻箱内部的隔热层，减少能量传递，提高冷热空气的隔离效果，从而减少能源的消耗。
其次，可以逐渐采用更环保的制冷技术，如对环境友好的制冷剂和高效的压缩机，以减少对大气层臭氧层的破坏和能源消耗。
另外，为了提高用户的使用便利性，可以加强控制系统的智能化设计，通过温度传感器、湿度传感器和智能控制面板等技术，实现对冷藏冷冻箱的远程监控和控制。
除此之外，还可以考虑设计多门冷藏冷冻箱的人性化功能。
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华南理工大学硕士学位论文运用Fluent软件对冰箱中空气流场的模拟和优化研究姓名：宋培刚申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：翁仪璧20040501摘要摘要随着社会的不断进步，电冰箱的使用也越来越普及了。
电冰箱在给人们生活带来诸多方便的同时，也给人们造成了能耗和环保等一系列的问题。
电冰箱的能耗是衡量一台冰箱性能的重要指标，另外，各项国家标准也对冰箱耗能要求越来越严格。
保持冰箱内空气温度的相对稳定可以明显地减少开，停机次数和开，停机损失，从而可以有效地减少能量损失。
因此，对冰箱冷藏室内空气流场的模拟和研究就是本课题研究的对象。
箱内空气流场还对食品保存质量起着重要的作用。
本文主要运用流体力学软件Ｆｌｕｅｎｔ研究了冷藏室内部搁板与蒸发器之间的间距、内部隔板的导热系数以及蒸发器形式对于箱内速度场和温度场的影响。
实验和计算结果对比表明采用Ｆｌｕｅｎｔ能较好地反映出箱内空气流动的真实情况。
此外，从模拟结果可知，当搁板与蒸发器之间间距增大时，蒸发器表面空气边界层将变薄，空气与蒸发器及其它固体表面之间的换热系数都会相应增大，但温度沿高度方向也变得不均匀：搁板导热系数不同对箱内流场影响不大；蒸发器形式和尺寸及位置对箱内流场均有显著影响。
关键词速度场；温度场；模拟华南理工大学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒｉｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｐｏｐｕｌａｒｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｃｉｅｔｙ．ＩｔｂｅｎｅｆｉｔｓＵＳｏｎｍａｎｙａｓｐｅｃｔｓ，ｂｕｔａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｉｔｂｒｉｎｇｓＵＳａｌｏｔｏｆｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｓｕｃｈａｓｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｉｎｇａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇｅｔｅ．Ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｉｎｇｉｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｄｉｃａｔｏｒｏｆｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ，ａｎｄｍａｎｙｓｔａｔｅｓｔａｎｄａｒｄｓａｒｅｍｏｒｅａｎｄｓｔｒｉｃｔｅｒｏｎｉｔ．Ｔｏｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ’ａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｔａｒｅｌａｔｉｖｅｓｔａｂｌｅｌｅｖｅｌｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｔｉｍｅｓｏｆｏｎ／ｏｆｆａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｌｏｓｓｏｆｉｔｄｉｓｔｉｎｃｔｌｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅａｉｒｆｌｏｗｉｎｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒｉｓｔｈｅｍａｉｎｏｂｊｅｃｔｏｆｍｙａｒｔｉｃｌｅ．Ａｎｄｔｈｅａｉｒｆｌｏｗｉｎｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒａｌｓｏａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓａｖｉｎｇｆｏｏｄ．Ｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｈｅｌｆａｎｄｔｈｅｅｖａｐｏｒａｔｏｒ，ｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｓｈｅｌｆａｎｄｔｈｅｔｙｐｅｏｆｅｖａｐｏｒａｔｏｒｍａｙｂｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｆｉｅｌｄａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｉｎｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ，ｔｈｅｙａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｗｉｔｈｔｈｅｕｓｅｏｆＦｌｕｅｎｔＳＯｆｔｗａｒｅ．Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄａｔａ．ｗｅｃａｎｓｅｅｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｕｓｉｎｇＦｌｕｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅａｃｔｕａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｉｒｂｏｕｎｄａｒｙｌａｙｅｒａｌｏｎｇｔｈｅｅｖａｐｏｒａｔｏｒｗｉｌｌａｔｔｅｎｕａｔｅａｎｄｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎａｉｒａｎｄｅｖａｐｏｒａｔｏｒａｎｄｏｔｈｅｒｓｏｌｉｄｓｕｒｆａｃｅｗｉｌｌｅｎｈａｎｃｅｗｈｅｎｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｈｅｌｆａｎｄｅｖａｐｏｒａｔｏｒｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｂｕｔｔｈｅａｓｙｍｍｅｔｒｙａｌｏｎｇｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆａｌｔｉｔｕｄｅｗｉｌｌｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ；ｔｈｅｓｈｅｌｆ’ＳｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｈａｓａｌｍｏｓｔｎｏａｆｆｅｃｔＯｎｔｈｅａｉｒｆｌｏｗｉｎｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ；ｔｈｅｔｙｐｅ，ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｅｖａＤｏｒａｔｏｒｈａｖｅａｒｅｍａｒｋａｂｌｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅａｉｒｆｌｏｗ．ＫｅｙｗｏｒｄＶｅｌｏｃｉｔｙｆｉｅｌｄ；Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ；ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎⅡ华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：）习兹＼卧１日期：Ⅻ巾年∥月垆日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权华南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密口，在——年解密后适用本授权书。
本学位论文属于不保密口。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：导师签名：鞯、刊翁仪髭Ｅｔ期：如叫缂‘月乍曰日期：加ｕ年占，Ｅｌ弘日１．１引言第一章绪论帚一早殖化１８３４年，雅可比・柏金斯在伦敦推出了第一台实用制冷机一一该系统采用蒸气压缩循环及用醚作制冷剂。
１８９７年，纽约的威廉・Ｆ・圣加发明了最早的小型电力机组制冷系统专利产品。
此后，制冷行业得到了稳步发展，家用电冰箱变得越来越普遍，自本世纪２０年代早期开始，电冰箱已经可以大规模生产且成为人们生活的必需品。
在本世纪３０年代起，家用电冰箱开始规范化生产，全封闭压缩机越来越普遍，膨胀阀也被毛细管取代，采用封闭式结构，且由钢板制造，绝热良好，机械室大多放置于箱体底部。
另外一个比较重大的发展是双温冰箱，大约出现于１９３９年且在战后开始成为一种特色。
冰箱的广泛使用，在给人们带来很多方便的同时也给人们造成了诸如环保和能耗等一系列问题。
臭氧层消耗是一个全球性的问题，１９８７年２４个国家及欧共体共同签署了蒙特利尔议定书，以限制臭氧消耗物质的生产及贸易。
电冰箱和冷冻箱常采用Ｒ１２作制冷剂，直接受到议定书的制约。
ＣＦＣｓ除了对同温层臭氧的破坏还引起全球变暖，制冷装置生产过程所产生的二氧化碳也进入大气产生温室效应。
另外，据统计电冰箱的能源消耗约占居所总能耗的１２％左右，考虑到它有１５年左右的使用寿命，提高家用电冰箱和冷冻箱的效率将大大有益于环境保护。
随着社会的不断发展，人们对冰箱的使用要求也越来越高了。
近年来，先是环保冰箱的出现。
人们力图让冰箱具有保鲜、除臭和杀菌等功能，这无疑是冰箱功能的提升。
后来又有网络冰箱的问世，让冰箱与互联网挂上钩，让出游或出差在外地也可以从网上了解家里冰箱中的食品，并可进行调节，还可进行网上采购等等。
这些对消费者无疑是一种惊喜，但惊喜之后是“你会买这种冰箱吗？”显然它离我们广大消费者还有一段距离。
而高效节能冰箱于国于民都有利，而且是冰箱性能高低的体现，它也是一个企业冰箱设计和生产整体水平的最佳展示。
在冰箱发展中，高效节能一直被我国众多冰箱生产厂家重视，并取得显著成效。
计算机辅助设计技术的运用，特别是仿真技术的运用，使得节能冰箱产品的开发手段从原来单一的试验方法变得丰富多样。
１．２国内外冰箱的研究１．２．１节能的发展在欧洲推动节能冰箱发展的主要动力为：环保的需要，展示企业在行业内的技术领先的需要以及给用户带来经济实惠的需要。
冰箱在其生产过程、使用过程及最后报废过程中均会对环境带来负面影响。
近几年人们进一步认识到，对环境影响更大的因素为冰箱的长期使用过程中耗电的间接影响，由于耗电所间接产生的有害物质占全部过程所产生的有害物质的９０％左右。
针对冰箱耗电为环境的主要影响因素，近几年欧盟家电协会、政府及企业代表就新的冰箱能耗标准进行反复的讨论，并在２００４年初实施新的标准。
根据标准草案在２００４年引入新标准后，现有的Ｃ级及能耗更高的产品将不允许开发和生产。
在目前能效等级为Ａ（＜５５％）的基础上进一步引入Ａ＋（＜４２％）及Ａ”（＜３０％）两个更节能的等级。
通过引入这一标准将使欧洲到２００４年冰箱能耗平均值从７０％左右降到小于６０％。
根据新的标准草案，欧盟将在２００６年引入更加严格的节能标准。
目前讨论的两种方案分别为：到２００６年能耗高于目前的Ａ级产品将被取消或企业产品总平均能耗必须低于能耗指数５２％。
行业协会及政府通过制定新的节能标准及法规来促进企业开发出新的更加节能的产品。
同时在欧盟，每年将评出本年度的冰箱节能冠军产品。
部分国家政府还将对节能的产品销售给予补贴，所以这些措施均将大大刺激冰箱行业内在开发节能产品上的竞争，从而促进整个节能冰箱的发展。
在欧洲冰箱生产厂家，目前及最近期内对批量生产的冰箱所采用的节能措施主要为：１．采用高效节能的压缩机２．改进冰箱的绝热性能３．优化制冷系统，通过改进蒸发器、冷凝器以及毛细管以达到整个系统制冷循环的最佳匹配。
４．优化箱体结构，合理分布绝热层厚度５．新型门封设计６．采用双门封结构７．箱胆内腔的优化设计８．使用高效压缩机设计９．蒸发器的优化设计据中国家用电器协会介绍，１９９７年和１９９９年，有关部门曾两次对我们部分冰箱２第一章绪论＾一・３Ｓ‘５Ｂ－・ｊＩ■‘￡－・Ｉ．ＩｔＳ卜１．ｄｑ，Ｊ・ｚ．Ｉ‘，Ｍ－ｄＩ”Ｈ－｛ｔ４５口・‘．１５５Ｒ－Ｔ．５２５ｃ－ｊ埴度境¨）温度墉图１．２正常边界条件下的速度场和温度场ｕｎｄｅｒｎｏｒｍａｌｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎＦｉｇ．１－２Ｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ图１．３冰箱内空气温度分布云图ｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｉｎｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒＦｉｇ．１—３Ｃｏｎｔｏｕｒｓ５图１－４冰箱内空气流动向量图Ｆｉｇ．１－４Ｖｅｃｔｏｒｓｏｆａｉｒｆｌｏｗｉｎｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ１．３本课题的研究意义本课题将主要采用ＣＦＤ软件Ｆｌｕｅｎｔ在计算机上模拟冰箱内部三维空气流场和温度场，并且结合实验研究，对于不同型式的冰箱冷藏室内部结构进行了比较分析，研究了冷藏室内部搁板与蒸发器之间的间距、内部隔板的导热系数以及蒸发器形式对于箱内流场和温度场的影响，并提出了优化冰箱箱内温度场的建议。