基于ANSYS的冷藏车制冷情况分析

王 东

（苏州建设交通高等职业技术学校，江苏 苏州 215000）

冷藏车是指用来运输冷冻或保鲜货物的封闭式厢式运输车 （图1）。由于它的特殊用途，冷藏车需具有严格的密封性来减少与外界的热量交换，以保证冷藏柜内保持较低温度。另外，冷藏车的货柜类似集装箱，由隔热效果较好的材料制成，以减少热量交换。

图1 冷藏车

1 采用ICEM软件建立模型

由于冷藏车的货柜近似于一个长方体，因此，在采用ICEM软件建立模型时，将冷藏车的冷藏箱建立为一个带有制冷系统的长方体。制冷系统由2个用于抽取空气的圆形洞口和一个用于将冷气吹进的矩形洞口组成，几何模型关于y-z平面对称，为降低计算复杂度和节约解算空间，取半个模型分析说明在整个冷藏室中的物理现象。半冷藏箱模型如图2所示。随后进行网格划分，网格划分结果如图3所示。

图2 半冷藏箱模型

图3 网格划分

2 软件分析

将网格模型导入fluent软件，分析得到10 800 s（3 h）后冷藏箱内气流的速度流线情况。由速度流线图 （图4）可以看出，制冷系统开启3 h后，冷藏箱顶部和沿门壁的气流速度最大。

图4 冷藏箱内气流的速度流线

温度场的分布情况 （图5）与空气速度非常相似，温度最低的区域与速度最大的区域对应，反之亦然。由图5可以看出，最热的区域是位于冷藏箱底的空调回流区，此处的空气温度大于0℃。

图5 冷藏箱内温度场图

当关闭制冷系统和通风系统后，由于车厢内外温差引起的自然对流，车厢外的暖流会流入温度低得多的箱体。模拟结果如图6所示，起初热空气迅速流入箱体，但60 s后，平均风速下降到8 cm／s，到了600 s时，平均风速降低到了1.8 cm／s。但由于箱壁周围区域的热惰性有助于周围的空气保持低温，此区域的温度略低于车厢中间部分。

图6 暖流流入车厢

3 结语

本文通过ANSYS软件，对冷藏车内的温度场和气流速度进行分析。分析结果指出，在冷藏箱制冷时，低温度区域处于冷藏箱顶部和后面壁面。当关闭制冷器时，由于空气的对流和箱壁周围区域的热惰性，箱壁区域更利于保持低温。