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果蔬采摘之后要在短时间内进行冷却已经在国际冷链保鲜领域达成共识,在冷链流通中也起着非常重要的作用。压差预冷装置预冷时间短、费用低、操作灵活且适用范围广,特别适合我国现阶段冷链物流发展。然而通常预冷设备移动性较差,且只能预冷一种果蔬,严重影响了某些果蔬的品质,为满足实际生产的需求,本课题研制出一种移动灵活的压差预冷装置,可以同时预冷两种不同冷藏温度的果蔬。本文对可移动式双温区果蔬压差预冷装置进行了设计选型,包括箱体的材料、尺寸,以及制冷系统主要设备和辅助设备的型号配置,本次设计制冷工质选用非共沸混合工质R404A。同时,对箱装西兰花的压差预冷过程建立数学物理模型,利用ANSYS软件对不同开孔形状的包装箱进行模拟,通过分析包装箱内气流的速度场与温度场,得出最佳的开孔形状,从而提高预冷效率。最后,通过实验仪器对箱装西兰花在不同开孔形状下的预冷效果进行测试,并将实验结果与模拟计算结果进行对比。通过对模拟云图以及实验结果进行总结分析,得到以下结论:(1)三种开孔形式下的温度场分布差别不是很大,椭圆形开孔的预冷效果最好,降温最快,键槽形开孔的预冷效果最差,降温最慢。进一步观察还发现:距离进风口最近的西兰花降温最快,西兰花表面温度出现骤降,出风口附近的西兰花降温最慢,且摆放在中间层的西兰花降温最快。(2)比较西兰花在不同预冷时刻下的云图可知,预冷过程即将结束时大部分西兰花温度显然已经降至273~274K。西兰花最适宜的冷藏温度是273K~276K,可以看出在设定的时间内西兰花已经成功被降低到目标温度。(3)实验结果显示,椭圆形开孔的包装箱预冷效果最好,其次是圆形;而且,随着预冷过程的进行,西兰花中心温度下降速度趋于缓慢,这是由于传热温差逐渐减小,预冷效率降低引起的;还有因为重力的影响和孔隙率的变化,使得底层的误差最大,顶层的误差最小。(4)通过对实验数据与模拟结果进行比较,可以证明模拟结果与实验结果大致是吻合的,最大误差为0.3K,在允许的范围内,验证了理论模拟的真实性,同时证实了有限元分析方法在建立模型过程中的可靠性。