对撞式速冻机内部流场模拟与实测对比分析

1

作者 刘丰硕 邹同华 +1 位作者 李晨凯 申中刚 《保鲜与加工》 北大核心 2025年第2期70-78,共9页

为改善速冻机内部气流组织和温度场,以达到提高速冻效率和速冻均匀性的目的,以Y型喷嘴对撞式速冻机为研究对象,建立与实际对撞式速冻机尺寸相同的物理模型,使用COMSOL软件针对对撞式速冻机内部流场进行了模拟,同时对速冻机内部流场进行... 为改善速冻机内部气流组织和温度场,以达到提高速冻效率和速冻均匀性的目的,以Y型喷嘴对撞式速冻机为研究对象,建立与实际对撞式速冻机尺寸相同的物理模型,使用COMSOL软件针对对撞式速冻机内部流场进行了模拟,同时对速冻机内部流场进行了实测,并通过模拟与实测对比,探究对撞式速冻机内部流场所建模型的准确性和模拟的可行性。结果表明:速冻机长度方向上排喷嘴的出口风速变化较为剧烈,出口风速最大值和最小值相差20 m/s以上,并且模拟值与实测值误差在15%以内;下排喷嘴出口风速变化趋势的模拟值和实测值基本相同,模拟值与实测值误差在15%以内。研究结果为速冻机设计优化提供了一定的技术指导与理论参考。 展开更多

关键词 对撞式速冻机 数值模拟 气流组织

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Y型喷嘴间距对隧道式速冻机内部流场的影响分析

2

作者 张丁川 邹同华 +1 位作者 李晨凯 申中刚 《河南科技》 2025年第14期50-55,共6页

【目的】为提高速冻机的冻结效率和冻品的冻结质量,找到最有利的喷嘴布置方案,分析不同Y型喷嘴间距对隧道式速冻机内部流场的影响。【方法】以不同间距的Y型喷嘴为研究对象,建立与实际相同的物理模型,使用COMSOL软件对不同间距的Y型喷... 【目的】为提高速冻机的冻结效率和冻品的冻结质量,找到最有利的喷嘴布置方案,分析不同Y型喷嘴间距对隧道式速冻机内部流场的影响。【方法】以不同间距的Y型喷嘴为研究对象,建立与实际相同的物理模型,使用COMSOL软件对不同间距的Y型喷嘴进行模拟。【结果】分别设置了不同间距的Y型喷嘴,其平均出口风速约为17.3 m/s,上下浮动在0.2 m/s以内。在射流方向上的速度变化情况,5组模型模拟的结果和趋势基本相同,但是适当增加射流间距可以减小横流宽度和3个喷嘴的总长度之比。【结论】当射流间距从93 mm增加至133 mm时,横流宽度和3个喷嘴的总长度之比从0.55降低至0.46,表明换热效率得到提升,为进一步优化隧道式速冻机喷嘴布置提供了参考。 展开更多

关键词 隧道式速冻机 气流组织 喷嘴间距

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两种喷嘴结构对冲击式速冻机流场及换热特征的影响 被引量：14

3

作者 王金锋 李文俊 +4 位作者 谢晶 杨大章 柳雨嫣 陆卫华 杨晓燕 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2017年第12期80-85,90,共7页

以速冻机中V型条缝喷嘴与平直条缝孔板为研究对象,探索了两种喷嘴结构在相同送风条件下,改变喷嘴与钢带表面间距H对速冻机内部冻结区域流场与压力场的影响,以及钢带表面的换热特征。结果表明:与平直条缝孔板相比V型条缝喷嘴沿横流方向... 以速冻机中V型条缝喷嘴与平直条缝孔板为研究对象,探索了两种喷嘴结构在相同送风条件下,改变喷嘴与钢带表面间距H对速冻机内部冻结区域流场与压力场的影响,以及钢带表面的换热特征。结果表明:与平直条缝孔板相比V型条缝喷嘴沿横流方向流体流动阻力更小,当钢带与条缝出口间距H与条缝宽度S之比即Hs较小时,横流方向压力极差明显小于平直条缝孔板,此时V型条缝喷嘴出口流速均匀性高于平直条缝孔板;平直条缝孔板横流方向气流流速较大,冻品易被吹飞,不利于冻品安全有效的加工;沿横流方向,平直条缝孔板的钢带表面Nu数存在较大差异性,其平均Nu数较低,而V型条缝喷嘴的差异性较小,平均Nu数高于平直条缝孔板,因此,使用V型条缝喷嘴在钢带表面的换热均匀性更强,且换热均匀性优于平直条缝孔板。 展开更多

关键词 速冻机 V型条缝喷嘴 平直条缝孔板 横流效应

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V型条缝喷嘴切割比对速冻机钢带表面换热特性的影响 被引量：7

4

作者 王金锋 李文俊 +4 位作者 谢晶 杨大章 柳雨嫣 陆卫华 杨晓燕 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2018年第4期94-98,共5页

以冲击式速冻机的V型条缝喷嘴为研究对象,研究不同切割比(在V型条缝喷嘴喉部区域,喷嘴边缘被切割高度T与喷嘴纵向中心处高度K的比值,其中K=30 mm)下,改变钢带与喷嘴出口间距H与条缝宽度S之比Hs对速冻机冻结区域表面换热特性的影响。结... 以冲击式速冻机的V型条缝喷嘴为研究对象,研究不同切割比(在V型条缝喷嘴喉部区域,喷嘴边缘被切割高度T与喷嘴纵向中心处高度K的比值,其中K=30 mm)下,改变钢带与喷嘴出口间距H与条缝宽度S之比Hs对速冻机冻结区域表面换热特性的影响。结果表明:当Hs<10,切割比Ψ=0时,沿速冻机宽度方向即X方向钢带表面换热强度存在明显差异,X/S(速冻机宽度方向坐标与喷嘴宽度S之比)=0处的钢带表面Nu数明显大于X/S=150处的;当Hs<10,随着切割比Ψ增加,沿X方向钢带表面换热强度差异性逐渐降低,到达临界切割比Ψ0之后继续增加Ψ,钢带表面换热强度出现逆增长;临界切割比Ψ0曲线随Hs的增加呈现先增大后减小的趋势;当Hs>10,沿X方向钢带表面不同位置处换热均匀性较强,调整切割比反而降低了钢带表面换热均匀性。 展开更多

关键词 速冻机 V型条缝喷嘴 切割比 换热强度

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带有上下均风孔板的速冻装置中流场及温度场的数值模拟 被引量：21

5

作者 张珍 谢晶 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期36-40,共5页

针对上下冲击式冻结装置在气流组织上的特点,利用CFD对该装置内静压箱和冻结区内的流场和温度场进行模拟计算。将冻品设置为内热源,运输冻品的网带作为多孔介质处理。通过改变位于冻品上下方的均风孔板开孔率得出:在静压箱内,随着出口... 针对上下冲击式冻结装置在气流组织上的特点,利用CFD对该装置内静压箱和冻结区内的流场和温度场进行模拟计算。将冻品设置为内热源,运输冻品的网带作为多孔介质处理。通过改变位于冻品上下方的均风孔板开孔率得出:在静压箱内,随着出口开孔率的增大,风速逐渐减小,并且在由孔板和隔板间形成的局部区域内,压力分布逐渐趋于均匀;在冻结区内,通过速度场的模拟,从数值计算的角度验证了冷风在冻品表面产生的柯恩达效应。由温度场的模拟得到,冻品温度从冻结区入口至出口逐渐降低,孔板开孔率5%为最佳结构,可以使冻品在冻结终止时中心温度在-18℃以下,符合食品速冻的降温要求。 展开更多

关键词 热工学 速冻装置 均风孔板 上下冲击

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速冻装置性能评价指标的研究 被引量：3

6

作者 吕静 郇中杰 +1 位作者 何绍书 毛力 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期30-34,共5页

对速冻装置的性能评价指标进行了评述,指出COP、冻结速率和单位质量冻品的能耗分别从产冷和用冷两个不同的侧面说明了速冻装置的性能,每个指标都不能全面反映速冻装置的综合性能。通过综合分析气流组织及速冻装置的整体性能,提出了速冻... 对速冻装置的性能评价指标进行了评述,指出COP、冻结速率和单位质量冻品的能耗分别从产冷和用冷两个不同的侧面说明了速冻装置的性能,每个指标都不能全面反映速冻装置的综合性能。通过综合分析气流组织及速冻装置的整体性能,提出了速冻装置的能量利用率、气流组织效率和气流组织均匀性系数三个新的评价指标,并运用以上几个性能指标进行了实例计算。通过指标分析得出,速冻装置应以提高气流组织效率为主要技术问题,同时利用指标分析可确定速冻装置存在的问题,并且可对各种形式的速冻装置进行比较评价。 展开更多

关键词 速冻 性能评价指标 气流组织 冻结 整体性能 性能指标 综合性能 装置 均匀性系数 研究

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低温流场气流组织的数值分析 被引量：4

7

作者 陆蓓蕾 陈瑞球 黄建昌 《流体机械》 CSCD 北大核心 2006年第10期84-86,共3页

以速冻装置为研究对象对装置内部流场气流组织进行了模拟。发现了在不改变装置内部结构的前提下,在装置内部冻结区设置遮流板能有效节约能源、提高效率。

关键词 数值模拟 速冻装置 气流组织 跑冷量

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冷冻食品加工企业耗电特点及节能潜力分析 被引量：6

8

作者 高兴 张殿光 +3 位作者 袁杰 班振威 罗会明 张兴文 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期44-48,共5页

对国内有代表性的冷冻食品加工企业全年耗电变化趋势、各个设备系统耗电所占比例进行了计量和调查统计,统计结果显示:全年制冷系统耗电比例为65.6%左右,照明系统耗电比例为29.1%左右,其它部分仅占5.3%左右;而1～3月份照明系统占37.9%、... 对国内有代表性的冷冻食品加工企业全年耗电变化趋势、各个设备系统耗电所占比例进行了计量和调查统计,统计结果显示:全年制冷系统耗电比例为65.6%左右,照明系统耗电比例为29.1%左右,其它部分仅占5.3%左右;而1～3月份照明系统占37.9%、速冻间33.6%、冷冻库20.1%、冷藏库6%,4～5月份和9～12月份速冻间占40.3%、照明系统占35.1%、冷冻库占28.4%、冷藏库占9.1%,6～8月份速冻间占31.6%、冷冻库占26.6%、照明系统占22.7%、冷藏库占9.6%,照明系统节电与速冻间、冷冻库同等重要。调查了企业现行氨制冷系统运行中普遍存在的问题现象,分析了导致系统能效偏低的主要原因、节能渠道和节能空间,为企业提高系统能效和节能减排工作提供参考。 展开更多

关键词 食品包装与储藏 制冷系统耗电 速冻间 冷冻库 冷藏库 照明系统

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螺旋式速冻装置节能技术的研究 被引量：3

9

作者 郇中杰 何绍书 《节能技术》 CAS 2001年第1期3-5,7,共4页

本文针对螺旋式速冻装置提出了评价吹风式速冻装置的能量利用率、气流组织效率指标 ,通过理论分析和实验测量研究了气流隔断和气流导流技术对速冻装置节能效果的影响。研究结果表明 :经过对气流组织的优化 ,可使装置的节能效果达到 2 5%。

关键词 螺旋式速冻装置 气流隔断 节能 气流导流

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新型速冻机内流场的理论与试验研究 被引量：2

10

作者 郑志皋 陶乐仁 梁亚星 《流体机械》 CSCD 北大核心 2006年第1期56-58,19,共4页

对一种新型食品速冻机风道内的流场进行了数值计算和试验研究。分析了不同进口风速下风道出口风速的均匀性。同时通过试验测定了实际系统中出口风速分布,发现模拟结果和试验结果有一定的差距,并对其原因进行了分析,提出了改进方法。

关键词 速冻机 食品速冻 流场 数值模拟

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比较两种速冻设备对冷沉淀质量的影响 被引量：2

11

作者 刘丹 刘铮 《河南医学高等专科学校学报》 2019年第3期364-366,共3页

目的探讨不同速冻设备对冷沉淀质量的影响。方法随机抽取制备后的冷沉淀分为MBF-42速冻机组与卧式血浆速冻机组,分别采用MBF-42速冻机与卧式低温血浆速冻机速冻;用全自动凝血分析仪测定2组冷沉淀中凝血Ⅷ因子活性和纤维蛋白原含量,统计... 目的探讨不同速冻设备对冷沉淀质量的影响。方法随机抽取制备后的冷沉淀分为MBF-42速冻机组与卧式血浆速冻机组,分别采用MBF-42速冻机与卧式低温血浆速冻机速冻;用全自动凝血分析仪测定2组冷沉淀中凝血Ⅷ因子活性和纤维蛋白原含量,统计分析其合格率和有效成分的含量。结果2组冷沉淀纤维蛋白原含量测定合格率均为100%;凝血Ⅷ因子活性测定MBF-42速冻机组合格率为100%(50/50),高于卧式血浆速冻机组的合格率90%(45/50),差异有统计学意义(P<0.05);2组冷沉淀质量比较,MBF-42速冻机组Ⅷ因子含量为(127.64±26.16)IU,高于卧式血浆速冻机组的(106.32±30.85)IU,差异有统计学意义(P<0.05);纤维蛋白原含量分别为(289.00±86.66)mg和(267.50±80.17)mg,差异无统计学意义(P>0.05)。结论与普通卧式低温血浆速冻机比较,使用MBF-42速冻机速冻制备后的冷沉淀,不仅合格率更高,而且冷沉淀内凝血Ⅷ因子的活性更高。 展开更多

关键词 冷沉淀 速冻机 凝血Ⅷ因子

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冻结装置的技术特征及分析 被引量：3

12

作者 杜建通 申江 +2 位作者 邹同华 宋垚臻 吕金虎 《制冷与空调》 2001年第4期35-39,共5页

通过论述冻结装置的技术特征及分析影响其性能的因素，重点提示了冻结装置存在的问题，提出了提高其效率的有效途径。并强调指出解决冻结食品“冻纺机会均等”问题是速冻装置设计的技术关键．还对速冻装置的发展趋势作了概括。

关键词 冻结装置 问题 措施 速冻机 发展趋势

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R290替代R134a在冷柜系统的研究和应用 被引量：5

13

作者 徐延辉 孙士杰 +1 位作者 尹小兵 何四发 《家电科技》 2017年第9期56-59,共4页

本文从理论上分析了用R290替代R134a的可行性。经过热力循环计算的对比,认为R290与R134a的各种热力学性质比较接近。在使用R290替代R134a时,R290体现出比R134a更为优越的性能和效率,可以实现低温制冷和快速制冷,对系统整体性能有提升。... 本文从理论上分析了用R290替代R134a的可行性。经过热力循环计算的对比,认为R290与R134a的各种热力学性质比较接近。在使用R290替代R134a时,R290体现出比R134a更为优越的性能和效率,可以实现低温制冷和快速制冷,对系统整体性能有提升。并通过匹配实例验证了R290替代R134a系统不仅减少了工序,降低了操作难度,还很好地降低了产品成本。 展开更多

关键词 R290 R134A 冷柜 快速制冷 性能提升

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SDJ20血浆速冻机的研制 被引量：1

14

作者 翟家佩 李建臣 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期60-61,共2页

为满足临床医学成分输血需要而国内首创的血浆速冻机利用悬挂于低温箱内特别设计的专用血浆装载夹 ,通过低温空气强制对流吹风换热而使血浆在 - 5 0℃以下低温中达到快速冻结。该机运行效果良好 。

关键词 血浆速冻机 临床医学 血浆装载夹 成分输血 制冷剂 离心风机

暂未订购

波形振动半流化食品速冻机的研制

15

作者 王振辉 马广玉 +1 位作者 张早校 崔海亭 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第5期67-69,共3页

综合分析了食品流化冻结时存在的问题及常规解决办法,从提高单位时间冻结量以及降低单位产品能耗的角度出发,研制了一种全新的波形振动半流化食品速冻机,采用较低风速度,较高振动强度,实现了单体快速冻结,减少了运行费用,提高了食品冻... 综合分析了食品流化冻结时存在的问题及常规解决办法,从提高单位时间冻结量以及降低单位产品能耗的角度出发,研制了一种全新的波形振动半流化食品速冻机,采用较低风速度,较高振动强度,实现了单体快速冻结,减少了运行费用,提高了食品冻结质量。 展开更多

关键词 速冻机 半流化 波形振动

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隧道式液氮速冻机冷冻性能研究及喷嘴分布结构优化

16

作者 杨晓惠 贾志斌 +2 位作者 杨松 杨木豪 廖春平 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期53-60,88,共9页

为了提高隧道式液氮速冻机的冷冻均匀性,采用数值模拟结合实验验证的方法,研究了喷嘴分布方式和分布参数对冷冻性能的影响,并确定了最佳的分布参数。结果表明:原有、矩形、环形和组合4种喷嘴分布方式下各测点的风速基本一致;与原有喷嘴... 为了提高隧道式液氮速冻机的冷冻均匀性,采用数值模拟结合实验验证的方法,研究了喷嘴分布方式和分布参数对冷冻性能的影响,并确定了最佳的分布参数。结果表明:原有、矩形、环形和组合4种喷嘴分布方式下各测点的风速基本一致;与原有喷嘴分布方式相比,矩形、环形和组合3种改进喷嘴分布方式均有效提高了冷冻腔内温度场分布的均匀性,所得产品表面的Nu分布更均匀;环形分布时的平均Nu提高了8.3%,换热强度最大;平均Nu随喷嘴分布直径的增加呈先增大后减小的趋势,而随垂直间距的增加单调增大,分布直径的影响程度大于垂直间距,喷嘴角度的影响不显著;通过极差分析确定出最佳的喷嘴环形分布尺寸,即分布直径0.78 m,喷嘴角度0°,垂直间距0.05 m。 展开更多

关键词 隧道式液氮速冻机 喷嘴分布 数值模拟 努塞尔数 正交试验

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冲击式速冻机中送风孔板对鱼体冻结效率的影响

17

作者 欧阳杰 沈建 +3 位作者 郭文华 孙鑫宇 赵日晶 黄东 《渔业现代化》 CSCD 2023年第4期21-29,共9页

为探明冲击式速冻机中送风孔板对鱼体冻结效率的影响,以小黄鱼为研究对象,通过数值模拟和试验验证,研究了送风孔板的排布方式、送风孔板孔径和鱼体中心距上下送风孔板的距离对鱼体冻结效率的影响,分析了不同送风孔板排布方式、送风孔板... 为探明冲击式速冻机中送风孔板对鱼体冻结效率的影响,以小黄鱼为研究对象,通过数值模拟和试验验证,研究了送风孔板的排布方式、送风孔板孔径和鱼体中心距上下送风孔板的距离对鱼体冻结效率的影响,分析了不同送风孔板排布方式、送风孔板孔径及送风距离下鱼体的温度分布及中心温度变化情况。结果显示:上下送风孔板交错排布避免了两侧风的对冲损耗,使得冻结速率最高、冻结时间最短;送风孔板孔径的增加有效减小了第二阶段的鱼体冻结和第三阶段的鱼体降温时间;上下孔板距鱼体中心的距离越短,冻结时间越短。研究表明:筛选出适宜的送风孔板结构和参数,可为水产品冷冻提供新的工艺指导,为冲击式速冻机的优化设计提供技术参考。 展开更多

关键词 送风孔板 冻结特性 冲击式速冻 数值模拟 小黄鱼 水产品加工

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喷嘴出口流速与钢带表面换热特性的CFD模拟 被引量：5

18

作者 王金锋 李文俊 +3 位作者 谢晶 杨大章 唐婉 柳雨嫣 《流体机械》 CSCD 北大核心 2018年第12期73-78,共6页

以条缝喷嘴的上下冲击式速冻机为对象,建立了包括静压腔、条缝喷嘴、钢带和导风槽在内的三维数值模型进行CFD模拟,并对速冻机特征位置的风速进行了试验测试,结果验证了数值模拟的可行性。同时探讨了结构参数对喷嘴出口速度和钢带表面换... 以条缝喷嘴的上下冲击式速冻机为对象,建立了包括静压腔、条缝喷嘴、钢带和导风槽在内的三维数值模型进行CFD模拟,并对速冻机特征位置的风速进行了试验测试,结果验证了数值模拟的可行性。同时探讨了结构参数对喷嘴出口速度和钢带表面换热特性的影响,结果表明:沿速冻机宽度方向,喷嘴出口流速变化较大,距离压力出口越远,喷嘴出口流速越小,在速冻机中心到达最低;随着Hs增加,沿速冻机宽度方向喷嘴出口流速均匀性逐渐改善;沿速冻机宽度方向,钢带表面Nu呈现不均匀分布,当Hs=2时,换热不均匀度为33.1%;随着Hs增大,Z方向喷嘴出口流速增加,钢带表面Nu减小;根据虾仁不被吹飞的临界横向风速及虾仁表面最大换热强度确定了喷嘴出口与钢带之间的最佳Hs=10。 展开更多

关键词 速冻机 条缝喷嘴 数值模拟 喷嘴出口速度 NU

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自堆积式螺旋速冻装置物理模型建立与验证 被引量：5

19

作者 洪琳 朱必佳 孙宇 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2019年第1期40-43,共4页

为了提高食品冻结率和降低能耗,本文针对自堆积式螺旋速冻装置中的两个关键部件,螺旋塔和平直翅片管式换热器,进行了物理建模,并详细介绍了仿真分析中所有边界条件设定,采用标准的k-ε湍流模型,利用Fluent软件对螺旋塔冻结速度和冻结均... 为了提高食品冻结率和降低能耗,本文针对自堆积式螺旋速冻装置中的两个关键部件,螺旋塔和平直翅片管式换热器,进行了物理建模,并详细介绍了仿真分析中所有边界条件设定,采用标准的k-ε湍流模型,利用Fluent软件对螺旋塔冻结速度和冻结均匀性进行求解。最后分别对螺旋塔的出口风速和冻品中心温度进行了现场测试,试验结果表明计算值与试验值误差较小,验证了本文物理模型的正确性。本文的研究内容可为螺旋速冻装置的后期研究提供有效的参考。 展开更多

关键词 螺旋速冻装置 螺旋塔 换热器 物理模型

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急速冷冻箱制冷性能实验研究

20

作者 陈肖依 刘金平 许雄文 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期27-32,共6页

针对食品急速冷冻箱的制冷系统进行实验,研究其降温曲线及制冷性能。实验结果表明,目前的食品急速冷冻箱制冷系统在开始降温后,蒸发温度立刻降至接近最低蒸发温度,蒸发器进口温度和被冷冻水温度温差约为25℃,蒸发温度过低导致进入压缩... 针对食品急速冷冻箱的制冷系统进行实验,研究其降温曲线及制冷性能。实验结果表明,目前的食品急速冷冻箱制冷系统在开始降温后,蒸发温度立刻降至接近最低蒸发温度,蒸发器进口温度和被冷冻水温度温差约为25℃,蒸发温度过低导致进入压缩机的制冷剂流量偏小,压缩机的实际功率只占额定功率的60%左右,系统的损主要发生在蒸发器内(约占41%),因此使蒸发温度与箱温匹配是提高急速冷冻箱降温速度的重要手段。 展开更多

关键词 急速冷冻箱 制冷性能 蒸发温度 实验研究

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