MRF模型分析流态冰蒸发器刮板类型的换热性能

涂存祯，陆钟超，张建友，张高鹏，胡亚男，丁玉庭，吕飞

工艺与装备

MRF模型分析流态冰蒸发器刮板类型的换热性能

涂存祯，陆钟超，张建友，张高鹏，胡亚男，丁玉庭，吕飞

（浙江工业大学 食品科学与工程学院，杭州 310014）

为提高刮削式流态冰机制冰效能，研究刮板结构对刮削式流态冰蒸发器换热性能的影响。利用Fluent内MRF模型对SolidWorks软件建立的不同刮板类型（近椭圆形孔刮板、近菱形孔刮板、无孔刮板）的流态冰蒸发器模型进行换热性能的模拟分析。通过对不同转速下各类型刮板换热性能及蒸发器近壁面、刮板表面、旋转流体域横截面的温度分布云图进行分析发现：相同转速下，无孔刮板的换热性能高于近菱形孔刮板和近椭圆形孔刮板，但无孔刮板的近壁面温度分布不均匀，呈现两级分化趋势，极易造成冰堵。有孔刮板蒸发器近壁面温度分布较均匀，且受转速影响较大，随着转速的增加其换热性能增强，转速大于200 r/min之后换热性能提升不显著。同时，双组刮板有利于提升蒸发器的换热性能。近菱形孔刮板在200 r/min转速下，换热效果好且蒸发器内温度分布较均匀，有利于流态冰高效、稳定地制取。

流态冰蒸发器；刮板类型；换热；Fluent；多重参考系模型

流态冰是一种海水和冰晶混合的两相溶液，冰晶细腻，大小在几十至几百微米之间，具有高蓄冷、传热面积大、易流动等特点[1-3]，因此，流态冰被广泛应用于水产品保鲜、空调蓄冷等领域[4]，在水产品保鲜中，流态冰正逐步取代传统冰成为了一种新型的载冷和储冷介质。……