果蔬汁、牛奶、药液、啤酒等热敏料液均需要冷却储存,以抑制微生物繁殖、褐变等;论文以中小型牧场中广泛应用的牛奶冷却储存装置为背景,对料液与制冷介质的传热过程、料液储存装置与制冷单元的容量匹配等进行了较系统的研究。首先,通过分析牛奶冷却储存装置中牛奶的冷却过程,确定了传热过程的基本环节和影响因素,明确了其冷却过程的限制条件主要有牛奶冰点、搅拌速度、传热面积和制冷介质流动状态及温度。计算了牛奶侧换热系数、制冷介质侧换热系数、相应的总换热系数,分析了牛奶与制冷介质之间的传热速率、牛奶冷却速度等随上述因素的变化规律,给出了牛奶强化冷却的主要途径和操作工艺的较佳范围。其次,牛奶冷却储存装置的制冷单元与储存单元之间的容量匹配对其性能具有重要影响,在计算分析牛奶冷却负荷需求的基础上,对采用毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀为节流部件的制冷单元进行了研究,对其在不同季节的制冷量及其与牛奶需冷量的匹配规律进行了计算对比,表明毛细管制冷单元在部分季节的制冷量与牛奶冷却需冷量偏差较大,电子膨胀阀制冷单元则可与牛奶冷却需冷量实现良好匹配。最后,在上述工作基础上,建立了以毛细管为节流部件的制冷单元实验台和以模拟电子膨胀阀为节流部件的制冷单元实验台,研究了其在不同季节工况的制冷量和电流、冷凝压力、蒸发压力等关键参数的变化规律。表明采用模拟电子膨胀阀的制冷单元具有较好的工况适应性,采用毛细管的制冷单元其性能参数则有较大波动。