基于CFD模拟研究不同保温结构和温度对番茄冷藏配送品质和效果的影响

吴如书 刘 升 章学来 卢裕亿 王信康 薛靖文 尚夔栎

(1 上海海事大学商船学院 上海 203106；2 农业部蔬菜采后加工重点实验室 北京市果蔬贮藏与加工重点实验室 北京市农林科学院蔬菜研究中心 国家蔬菜工程技术研究中心 北京 100097)

近年来，新鲜果蔬消费市场呈现一种生鲜电商冷链宅配模式，生鲜电商最主要的配送方法为“泡沫箱+冰袋或冰瓶”，存在不环保、资源浪费、果蔬易腐等问题。蓄冷保温箱是上述冷藏配送方法的另一种改进方法，但也存在无法精准控温，不宜长途运输，蓄冷剂回收率低等问题[1-3]。半导体制冷器(thermo electric cooler,TEC)具有体积小、绿色环保、控温准确等特点，应用越来越广泛[4]，半导体冷藏箱注重解决环保、精准控温、资源和能源利用等问题。

真空绝热板(VIP)作为一种新型隔热材料，传热系数仅为传统隔热材料的1/10～1/3[5]，被认为是冷藏装备下一代升级保温材料。王世伟[6]研究液氮制冷保温箱的保温结构，表明真空绝热板置于中间层时，保温效果最佳。于燕等[7]计算表明真空绝热板置于速冻冷柜的高温侧能起到更好的保温效果。M.Gaedtke等[8-9]模拟并实验了VIP+PU结构在冷藏车、蓄冷保温箱上的应用。当前对于半导体冷藏配送箱保温结构的分析研究较少。

数学建模具有成本低、计算时间短等优点[9]。有学者利用CFD建立了三维半导体冷藏箱模型，提出制冷模块顶置时效果最佳，对比强迫对流与自然对流模型，强调了冷端设置风扇的必要性[10-12]，而箱内传热以自然对流为主时，制冷模块置于侧壁箱体制冷性能更佳[13]。……