郭 凱，劉清江，宋瑞亭

（天津商業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津市制冷技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300134）

冷庫(kù)性能的高低直接影響貯藏食品的品質(zhì)，而除霜是冷庫(kù)不可避免的。目前的除霜方式很多，有人工掃霜、鹽水沖霜、電加熱除霜[1]、熱氣除霜[2]、液體冷媒除霜[3]、超聲波除霜[4-5]、電磁場(chǎng)除霜等，但是在融霜過程中，融霜熱會(huì)逸散到冷庫(kù)空間中，造成庫(kù)溫劇烈波動(dòng)，嚴(yán)重影響貯藏食品的品質(zhì)。

為解決融霜過程中庫(kù)溫劇烈波動(dòng)的問題，馮海等[6]采用除霜完成后延時(shí)開啟冷風(fēng)機(jī)的方法來降低庫(kù)溫波動(dòng)；董立橋等[7]在利用電熱融霜方法時(shí)，通過使用回風(fēng)隔斷裝置來穩(wěn)定溫度場(chǎng)；楊鳳等[8]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于連續(xù)融霜的冷庫(kù)，壓縮機(jī)變頻運(yùn)行可以降低融霜時(shí)的溫度梯度；王棟等[9]在冷風(fēng)機(jī)風(fēng)扇側(cè)加裝防火布，阻隔融霜熱向庫(kù)內(nèi)擴(kuò)散；申江等[10]則在冷風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)口處安裝保溫融霜裝置，減少融霜熱向冷庫(kù)的擴(kuò)散量。

隨著人們對(duì)貯藏食品品質(zhì)要求的提高，蓄冷技術(shù)在冷藏行業(yè)中越來越重要，使用蓄冷板既可以保證食品的質(zhì)量，又可以節(jié)約能源[11]。田津津等[12]研究發(fā)現(xiàn)，蓄冷板吸收熱量的速度隨外界溫度的升高而升高。本文使用數(shù)值模擬預(yù)判蓄冷板對(duì)解決連續(xù)融霜冷庫(kù)溫度波動(dòng)較大的問題是否有作用，并通過試驗(yàn)研究了有、無蓄冷板及制冷風(fēng)機(jī)是否結(jié)霜情況下的溫度場(chǎng)變化，探究蓄冷板對(duì)冷庫(kù)融霜波動(dòng)的影響。

1 材料與方法

1.1 儀器與設(shè)備

連續(xù)融霜制冷系統(tǒng)（由三洋C-L228F壓縮機(jī)組以及并聯(lián)冷風(fēng)機(jī)組構(gòu)成），制冷劑（R22），蓄冷板（采用無機(jī)鹽類相變蓄冷介質(zhì)，共45塊，搭建鐵架將蓄冷板均勻3排布置在庫(kù)頂靠近風(fēng)扇側(cè)），D20暖風(fēng)機(jī)（風(fēng)量為2 200 m3/h，風(fēng)速為4 m/s，加熱功率為15 kW），控制柜（控制冷庫(kù)溫度），銅-康銅T型熱電偶（溫度采集，測(cè)溫范圍為-200～400℃，精度為±1℃），GP10橫河無紙記錄儀（數(shù)據(jù)收集，記錄周期為1 s），EE23溫濕度傳感器（濕度采集，濕度測(cè)量范圍為0～100%RH，精度為±2% RH），ZP-W數(shù)字式微壓計(jì)（冷風(fēng)機(jī)前后壓差數(shù)據(jù)采集），TLC-6Z超聲波加濕器（庫(kù)內(nèi)濕度的調(diào)控，加濕量為6 kg/h，功率為600 kW），熱敏風(fēng)速儀（冷風(fēng)機(jī)風(fēng)速的測(cè)定，量程為0～20 m/s，分辨率為0.01 m/s）。

1.2 方法

1.2.1 冷庫(kù)融霜過程數(shù)值模擬

計(jì)算流體力學(xué)（CFD）主要應(yīng)用于模擬預(yù)測(cè)室內(nèi)外或設(shè)備內(nèi)的空氣或其他工質(zhì)流體的流動(dòng)情況，使用ANSYS Fluent軟件對(duì)帶有蓄冷板的冷庫(kù)融霜過程進(jìn)行瞬態(tài)模擬。同時(shí)作如下假設(shè)：

（1）蓄冷板內(nèi)介質(zhì)溫度一致且恒定。

（2）不考慮銅管和蓄冷板壁面的軸向?qū)帷?/p>

（3）銅管和蓄冷板外表面與周圍空氣均勻吸（放）熱。

（4）冷風(fēng)機(jī)進(jìn)出口處的制冷劑參數(shù)保持不變。

（5）兩臺(tái)冷風(fēng)機(jī)內(nèi)部不做任何處理，將翅片側(cè)和風(fēng)扇側(cè)的整面作為出口和進(jìn)口邊界條件。

（6）拼接的蓄冷板之間的空隙忽略，將其視為一個(gè)整體。

（7）冷庫(kù)內(nèi)空氣采用不可壓縮的理想氣體。

（8）忽略空庫(kù)內(nèi)的熱電偶導(dǎo)線、溫濕度傳感器導(dǎo)線及支撐裝置等對(duì)氣流場(chǎng)的干擾。

（9）不考慮水蒸氣的結(jié)露等相變情況，假設(shè)庫(kù)內(nèi)流體始終為氣相。

1.2.1.1 模型及邊界條件

冷庫(kù)物理模型圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用10 cm厚的聚氨酯隔熱層，尺寸為：長(zhǎng)×寬×高=280 cm×180 cm×200 cm，兩臺(tái)冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)面積均為7.5 m2，在庫(kù)頂中線鋪設(shè)45塊蓄冷板，蓄冷板尺寸為：長(zhǎng)×寬×高=115 cm×180 cm×3 cm，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格最大尺寸為20 mm，最小正交質(zhì)量為0.951，最大縱橫比為3.040 45，網(wǎng)格質(zhì)量滿足要求，幾何空間分布及網(wǎng)格劃分如圖1所示。

圖1 冷庫(kù)物理模型Fig.1 Cold storage model

庫(kù)內(nèi)空間發(fā)生強(qiáng)制對(duì)流換熱，雷諾數(shù)近似為106，故采用SST的k-omega湍流方程及壓力基求解器。制冷風(fēng)機(jī)出口流速設(shè)為5 m/s，回風(fēng)口為outflow。由于在融霜過程中，融霜風(fēng)機(jī)風(fēng)扇側(cè)和翅片側(cè)存在壓差，邊界條件設(shè)為速度口，即風(fēng)扇側(cè)流速設(shè)為0.3 m/s，翅片側(cè)流速設(shè)為0.1 m/s。在冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口按圓形等距布置熱電偶，將試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)用Origin軟件進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，得到融霜風(fēng)機(jī)出入口溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系式：

式中：t為時(shí)間，s；T為熱力學(xué)溫度，K。

編寫自定義函數(shù)（UDF）作為融霜風(fēng)機(jī)出口溫度。冷庫(kù)壁面熱流密度設(shè)為92.1 W/m2。兩個(gè)冷風(fēng)機(jī)壁面設(shè)為絕熱。蓄冷板設(shè)為定溫-18℃。該模擬采用瞬態(tài)計(jì)算，由于觀察的是融霜過程，故整個(gè)流場(chǎng)初始條件設(shè)為-18℃。瞬態(tài)模擬時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)為0.3 s，最大迭代次數(shù)設(shè)為20次，時(shí)間步數(shù)設(shè)為3 000步。

1.2.1.2 模型模擬結(jié)果檢驗(yàn)

在模擬的邊界條件參數(shù)設(shè)定中，融霜風(fēng)機(jī)出入口溫度數(shù)據(jù)采集于2號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、1號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且有霜的過程，兩臺(tái)冷風(fēng)機(jī)從開機(jī)持續(xù)運(yùn)行至均已結(jié)霜的狀態(tài)后，2號(hào)冷風(fēng)機(jī)開始融霜，1號(hào)冷風(fēng)機(jī)帶霜繼續(xù)制冷，故在對(duì)模擬值的驗(yàn)證中，將2號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜，1號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且有霜過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)作為測(cè)試值。

制冷風(fēng)機(jī)和融霜風(fēng)機(jī)的中軸面溫度測(cè)點(diǎn)及冷庫(kù)高度為0、0.7、1.4、2.0 m截面的溫度測(cè)點(diǎn)如圖2所示。將冷庫(kù)不同時(shí)刻不同高度截面的12個(gè)點(diǎn)的測(cè)試溫度取平均值作為該截面在該時(shí)刻的溫度，比較不同時(shí)間的溫度變化情況，來驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖2 冷庫(kù)溫度測(cè)點(diǎn)分布Fig.2 Distributions of cold storage temperature measurement points

1.2.2 冷庫(kù)連續(xù)融霜系統(tǒng)研究

1.2.2.1 系統(tǒng)原理

連續(xù)融霜系統(tǒng)原理見圖3。1號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷、2號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜時(shí)：電磁閥YV2、YV3、YV5、YV8開啟，單向閥開啟，能量調(diào)節(jié)閥需要調(diào)整一定的開度，其余閥門關(guān)閉，從儲(chǔ)液器出來的低溫制冷劑液體通過電磁閥YV3，在冷風(fēng)機(jī)處蒸發(fā)制冷后出來的制冷劑蒸氣通過電磁閥YV2進(jìn)入壓縮機(jī)，完成1號(hào)冷風(fēng)機(jī)的制冷循環(huán)。結(jié)霜狀態(tài)下的2號(hào)冷風(fēng)機(jī)停機(jī)，壓縮機(jī)的高溫制冷劑蒸氣流經(jīng)電磁閥YV5進(jìn)入冷風(fēng)機(jī)融霜，冷凝后的液體經(jīng)電磁閥YV8進(jìn)入儲(chǔ)液器，完成2號(hào)冷風(fēng)機(jī)的除霜過程。

圖3 連續(xù)融霜系統(tǒng)原理圖Fig.3 Schematic diagram of continuous defrost system

1號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、2號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷時(shí)：電磁閥YV1、YV4、YV6、YV7開啟，單向閥開啟，能量調(diào)節(jié)閥需要調(diào)整一定的開度，其余閥門關(guān)閉，從儲(chǔ)液器出來的低溫制冷劑液體通過電磁閥YV6，在冷風(fēng)機(jī)處蒸發(fā)制冷后出來的制冷劑蒸氣通過電磁閥YV7進(jìn)入壓縮機(jī)，完成2號(hào)冷風(fēng)機(jī)的制冷循環(huán)。結(jié)霜狀態(tài)下的1號(hào)冷風(fēng)機(jī)停機(jī)，壓縮機(jī)的高溫制冷劑蒸氣流經(jīng)電磁閥YV4進(jìn)入冷風(fēng)機(jī)融霜，冷凝后的液體經(jīng)電磁閥YV1進(jìn)入儲(chǔ)液器，完成1號(hào)冷風(fēng)機(jī)的除霜過程。

1.2.2.2系統(tǒng)運(yùn)行過程

為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，試驗(yàn)開始前進(jìn)行冷庫(kù)漏冷量測(cè)定和熱電偶的標(biāo)定。由于本試驗(yàn)研究蓄冷板對(duì)連續(xù)融霜期間庫(kù)內(nèi)溫度波動(dòng)的影響，所以將冷庫(kù)溫度設(shè)為（-18±5）℃，濕度為90%±5%。首先對(duì)冷庫(kù)降溫，為保證蓄冷板完全凍結(jié)，冷庫(kù)在（-20±0.5）℃下保持5 h后再向庫(kù)內(nèi)加濕，將相對(duì)濕度控制在90%±5%。

該試驗(yàn)利用空氣壓差除霜控制法來判斷融霜開始時(shí)刻，除霜依據(jù)由微壓差計(jì)測(cè)量的蒸發(fā)器進(jìn)出口靜壓差確定，結(jié)霜時(shí)翅片間霜層厚度增加，空氣流通量減小，蒸發(fā)器進(jìn)出口壓差增大，霜層厚度與進(jìn)出口壓差存在一定關(guān)系。多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，并聯(lián)的兩臺(tái)冷風(fēng)機(jī)壓差為70 Pa時(shí)，會(huì)形成大約3 mm厚的霜層，故以此作為融霜開始的信號(hào)。融霜開始時(shí)，切換閥門，保證1臺(tái)冷風(fēng)機(jī)繼續(xù)制冷，另1臺(tái)進(jìn)行熱氣融霜，直到融霜風(fēng)機(jī)風(fēng)扇側(cè)和翅片側(cè)之間的靜壓差達(dá)到16 Pa左右時(shí)停止融霜。將無蓄冷板的冷庫(kù)融霜試驗(yàn)作為對(duì)照。

2 結(jié)果與分析

2.1 模型驗(yàn)證

不同高度截面溫度的測(cè)試值與模擬值對(duì)比情況如圖4所示。在0 m高度截面，溫度平均誤差值為0.28℃，誤差百分比為1.79%；在0.7 m高度截面，溫度平均誤差值為0.35℃，誤差百分比為2.25%；在1.4 m高度截面，溫度平均誤差值為0.43℃，誤差百分比為2.80%；在2.0 m高度截面，溫度平均誤差值為0.1℃，誤差百分比為0.50%。誤差值在允許范圍（小于15%）內(nèi)，證明該模型準(zhǔn)確、可靠。

圖4 不同高度截面溫度的測(cè)試值與模擬值對(duì)比Fig.4 The measured temperature values at different height sections compared with simulated values

整個(gè)融霜過程中模擬值均低于測(cè)試值，原因是：（1）為了將蓄冷板固定在庫(kù)頂，試驗(yàn)過程中采用鐵架將蓄冷板頂在頂部，造成一部分蓄冷板與鐵架接觸，而不是與庫(kù)內(nèi)空氣直接接觸，減少了蓄冷板吸熱面積。（2）鐵架本身置于庫(kù)內(nèi)流場(chǎng)中，不可避免的對(duì)流域溫度場(chǎng)產(chǎn)生干擾。（3）熱電偶、溫濕傳感器存在精度誤差。

在前120 s，0、0.7 m高度截面的溫度升高幅度大于1.4、2.0 m高度截面。這是因?yàn)楦邷刂评鋭┱羝懦龅臒崃咳坑糜谌诨~管的霜層，耗散到庫(kù)內(nèi)的融霜熱極少，而制冷風(fēng)機(jī)處于送風(fēng)狀態(tài)，在冷庫(kù)上方持續(xù)保持制冷效果。在600～800 s之間，0、0.7、1.4 m的高度截面，測(cè)試值有一段平緩的溫升變化，而模擬值沒有，原因?yàn)樵趯?shí)際融霜過程中，霜層融化會(huì)吸收水的蒸發(fā)潛熱，融霜熱向庫(kù)內(nèi)的耗散量減少，導(dǎo)致測(cè)試值的溫升段變得平緩。

對(duì)模擬結(jié)果分別選取0、300、600、900、960、1 020 s，觀察融霜風(fēng)機(jī)中軸面溫度場(chǎng)變化情況，變化過程如圖5所示，在融霜初期，溫度云圖中庫(kù)溫保持-18℃，溫度波動(dòng)極小，這是因?yàn)橹评鋭└邷卣魵夥懦龅臒崃坑脕砣诨街诠苈飞系乃獙樱瑯O少有熱量溢出到庫(kù)內(nèi)，不會(huì)對(duì)庫(kù)溫造成波動(dòng)；隨著融霜的持續(xù)，在600～900 s時(shí)，溫度云圖中較高溫度區(qū)域開始擴(kuò)大，這是因?yàn)楣苈飞系乃獙尤诨儽』虿糠职l(fā)生脫落，這時(shí)有熱量向庫(kù)內(nèi)耗散，使庫(kù)內(nèi)溫度發(fā)生一定的波動(dòng)；融霜后期，即900～960 s和960～1 020 s時(shí)，溫度云圖上較高溫度區(qū)域迅速擴(kuò)大，并向冷庫(kù)下部擴(kuò)散，大量融霜熱耗散到庫(kù)內(nèi)，造成庫(kù)內(nèi)溫度的大幅度波動(dòng)，這是由于霜層大部分脫落，銅裸露出來，高溫制冷劑蒸汽放出的熱量大量散失到空氣中所致。

圖5 模擬融霜溫度變化云圖Fig.5 Cloud maps of simulated defrost temperature changes

2.2 連續(xù)融霜系統(tǒng)研究

2.2.1 2號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、1號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且有霜時(shí)冷庫(kù)溫度的波動(dòng)情況

如圖6和圖7所示，無蓄冷板冷庫(kù)溫度隨截面高度的增加而上升，這是因?yàn)槿谒L(fēng)機(jī)處于庫(kù)頂，即2.0 m位置處，融霜過程中，庫(kù)頂最先受到融霜熱的影響，庫(kù)內(nèi)空間溫度隨著熱量逐漸向下部擴(kuò)散開始升高。有蓄冷板的冷庫(kù)溫度在4個(gè)不同高度截面的溫度波動(dòng)幅度均小于無蓄冷板的冷庫(kù)。1 020 s時(shí)，在0、0.7、1.4、2.0 m高度截面上，無蓄冷板冷庫(kù)最大溫差分別為4.69、4.83、5.33、6.33℃；有蓄冷板冷庫(kù)最大溫差分別為3.15、3.20、3.58、1.32℃。這是因?yàn)樵谌谒陂g，蓄冷板吸收來自融霜風(fēng)機(jī)耗散的融霜熱，使冷庫(kù)溫度波動(dòng)幅度降低。有蓄冷板的冷庫(kù)在2.0 m高度截面處的溫度始終低于其他高度截面，這是因?yàn)樵谌谒^程中，無機(jī)鹽介質(zhì)的蓄冷板始終處于固液兩相狀態(tài)，且蓄冷板布置在庫(kù)頂，吸收了大量融霜熱，對(duì)2.0 m處溫度波動(dòng)產(chǎn)生極大影響，致使該處的溫度低于其他高度。

圖6 2號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、1號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且有霜時(shí)無蓄冷板冷庫(kù)不同高度截面的平均溫度Fig.6 The average temperatures of cold storage without cold storage plate at different heights sections when air cooler 2 defrosted,air cooler 1 refrigerated with frost

圖7 2號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、1號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且有霜時(shí)有蓄冷板冷庫(kù)不同高度截面的平均溫度Fig.7 The average temperatures of cold storage with cold storage plate at different heights sections when air cooler 2 defrosted,air cooler 1 refrigerated with frost

融霜時(shí)蓄冷板對(duì)不同高度截面溫度波動(dòng)的抑制程度如圖8所示。

圖8 2號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、1號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且有霜時(shí)無蓄冷板和有蓄冷板冷庫(kù)不同高度截面的平均溫差Fig.8 The average temperature difference of cold storage with or without cold storage plate at different heights sections when air cooler 2 defrosted,air cooler 1 refrigerated with frost

由圖8可知，隨著融霜的進(jìn)行，蓄冷板對(duì)溫度波動(dòng)的抑制作用越明顯，這是因?yàn)樵谌谒捌?，大量熱量用來融化霜層，只有很少的融霜熱耗散到?kù)內(nèi)，庫(kù)內(nèi)空間的溫升幅度很小，蓄冷板的蓄冷作用發(fā)揮不明顯，而在融霜后期，霜層脫落導(dǎo)致銅裸露出來，大量的融霜熱耗散到庫(kù)內(nèi)，此時(shí)蓄冷板吸收融霜熱，大幅度抑制了冷庫(kù)內(nèi)溫度的上升。蓄冷板對(duì)0、0.7、1.4 m高度截面的溫度波動(dòng)抑制作用相對(duì)不大，其平均溫度降低百分比分別為5.07%、5.31%、5.73%，而在2.0 m處，對(duì)溫度波動(dòng)的抑制作用十分明顯，其平均溫度降低百分比為14.04%，這是由于蓄冷板安裝在庫(kù)頂，對(duì)庫(kù)頂?shù)臏囟犬a(chǎn)生極大影響，而對(duì)下部空間的溫度影響能力較弱，這說明蓄冷板的溫度調(diào)節(jié)范圍是有限的。有、無蓄冷板的冷庫(kù)平均溫度變化情況如圖9所示，在融霜結(jié)束時(shí)，帶蓄冷板的平均庫(kù)溫波動(dòng)為2.80℃，無蓄冷板的平均庫(kù)溫波動(dòng)為5.30℃，蓄冷板使融霜時(shí)冷庫(kù)溫度波動(dòng)降低了47.20%，表明蓄冷板可以顯著降低連續(xù)融霜過程中的冷庫(kù)溫度波動(dòng)。2.2.2 1號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、2號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且無霜時(shí)冷庫(kù)溫度的波動(dòng)情況

圖9 2號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、1號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且有霜時(shí)有、無蓄冷板的冷庫(kù)平均溫度Fig.9 The average temperatures of cold storage with or without cold storage plate when air cooler 2 defrosted,air cooler 1 refrigerated with frost

圖10 為1號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、2號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且無霜時(shí)冷庫(kù)平均溫度變化情況。對(duì)于無蓄冷板冷庫(kù)，融霜結(jié)束時(shí)溫度為-13.03℃，冷庫(kù)平均溫度波動(dòng)為4.97℃，對(duì)于有蓄冷板冷庫(kù)，融霜結(jié)束時(shí)溫度為-15.96℃，平均溫度波動(dòng)為2.04℃，蓄冷板使冷庫(kù)溫度波動(dòng)下降了58.95%。制冷風(fēng)機(jī)在無霜狀態(tài)下，無蓄冷板和有蓄冷板的冷庫(kù)溫度變化趨勢(shì)與制冷風(fēng)機(jī)有霜狀態(tài)下的冷庫(kù)溫度變化一致，這表明在制冷風(fēng)機(jī)無霜時(shí)，蓄冷板仍然可以抑制冷庫(kù)融霜時(shí)的溫度波動(dòng)。

圖10 1號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、2號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且無霜時(shí)有、無蓄冷板的冷庫(kù)平均溫度Fig.10 The average temperatures of cold storage with or without cold storage plate when air cooler 1 defrosted,air cooler 2 refrigerated without frost

制冷風(fēng)機(jī)無霜情況下，融霜風(fēng)機(jī)融霜過程中有、無蓄冷板冷庫(kù)溫度的變化如圖11、12所示。與上述制冷風(fēng)機(jī)無霜時(shí)的研究結(jié)果相比較，無蓄冷板冷庫(kù)，制冷風(fēng)機(jī)有霜時(shí)，融霜風(fēng)機(jī)完成融霜時(shí)間為1 085 s；制冷風(fēng)機(jī)無霜時(shí)，融霜風(fēng)機(jī)完成融霜時(shí)間為920 s，制冷風(fēng)機(jī)無霜條件下的融霜完成時(shí)間比有霜條件下的融霜完成時(shí)間縮短了165 s。對(duì)于有蓄冷板冷庫(kù)，制冷風(fēng)機(jī)有霜時(shí)，融霜風(fēng)機(jī)完成融霜時(shí)間為1 100 s；制冷風(fēng)機(jī)無霜時(shí)，融霜風(fēng)機(jī)完成融霜時(shí)間為937 s，制冷風(fēng)機(jī)無霜條件下的融霜完成時(shí)間比有霜條件下的融霜完成時(shí)間縮短了163 s。這是因?yàn)槔滹L(fēng)機(jī)結(jié)霜形成熱阻，減小了制冷劑與空氣的換熱系數(shù)，降低了換熱量，壓縮機(jī)輸氣量減少，融霜熱減少，延長(zhǎng)了融霜過程。對(duì)于有蓄冷板的冷庫(kù)，制冷風(fēng)機(jī)有霜時(shí)，在0、0.7、1.4、2.0 m高度截面，融霜結(jié)束時(shí)的溫度分別為-14.85、-14.80、-14.42、-16.68℃；制冷風(fēng)機(jī)無霜時(shí)分別為-15.85、-15.72、-15.46、-16.80℃，說明制冷風(fēng)機(jī)結(jié)霜對(duì)冷庫(kù)連續(xù)融霜時(shí)庫(kù)溫波動(dòng)存在一定的影響。由前文可得，對(duì)于無蓄冷板冷庫(kù)，制冷風(fēng)機(jī)無霜時(shí)的冷庫(kù)平均溫度波動(dòng)為5.30℃，制冷風(fēng)機(jī)有霜時(shí)的冷庫(kù)平均溫度波動(dòng)為4.97℃，制冷風(fēng)機(jī)無霜狀態(tài)比有霜狀態(tài)下的庫(kù)溫波動(dòng)降低了6.23%；對(duì)于有蓄冷板冷庫(kù)，制冷風(fēng)機(jī)無霜時(shí)的冷庫(kù)平均溫度波動(dòng)為2.80℃，制冷風(fēng)機(jī)有霜時(shí)的冷庫(kù)平均溫度波動(dòng)為2.04℃，制冷風(fēng)機(jī)無霜狀態(tài)比有霜狀態(tài)下的庫(kù)溫波動(dòng)降低了27.14%，說明蓄冷板在冷風(fēng)機(jī)無霜的情況下可以發(fā)揮更好的效果。

圖11 1號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、2號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且無霜時(shí)無蓄冷板冷庫(kù)不同高度截面溫度Fig.11 The temperatures of cold storage without cold storage plate at different heights sections when air cooler 1 defrosted,air cooler 2 refrigerated without frost

圖12 1號(hào)冷風(fēng)機(jī)融霜、2號(hào)冷風(fēng)機(jī)制冷且無霜時(shí)有蓄冷板冷庫(kù)不同高度截面溫度Fig.12 The temperatures of cold storage with cold storage plate at different heights sections when air cooler 1 defrosted,air cooler 2 refrigerated without frost

3 結(jié)論

對(duì)采用并聯(lián)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)融霜的冷庫(kù)，本試驗(yàn)研究了安裝蓄冷板對(duì)冷庫(kù)融霜溫度波動(dòng)的影響，結(jié)論如下：

（1）通過試驗(yàn)對(duì)冷庫(kù)不同高度截面溫度測(cè)試值與模擬值對(duì)比得出，在0、0.7、1.4、2.0 m高度截面，測(cè)試值與模擬值溫度平均誤差百分比分別為1.79%、2.25%、2.80%、0.50%，誤差在允許范圍內(nèi)，證明該模型準(zhǔn)確、可靠。

（2）在制冷風(fēng)機(jī)有霜情況下，融霜風(fēng)機(jī)融霜期間，無蓄冷板冷庫(kù)平均溫度波動(dòng)為5.30℃，有蓄冷板冷庫(kù)平均溫度波動(dòng)為2.80℃；在制冷風(fēng)機(jī)無霜情況下，融霜風(fēng)機(jī)融霜期間，無蓄冷板冷庫(kù)平均溫度波動(dòng)為4.97℃，有蓄冷板冷庫(kù)平均溫度波動(dòng)為2.04℃，表明蓄冷板對(duì)減小冷庫(kù)融霜時(shí)溫度波動(dòng)具有積極的作用。

（3）對(duì)于無蓄冷板冷庫(kù)，融霜風(fēng)機(jī)融霜期間，制冷風(fēng)機(jī)無霜狀態(tài)比有霜狀態(tài)下的庫(kù)溫波動(dòng)降低了6.23%；對(duì)于有蓄冷板冷庫(kù)，融霜風(fēng)機(jī)融霜期間，制冷風(fēng)機(jī)無霜狀態(tài)比有霜狀態(tài)下的庫(kù)溫波動(dòng)降低了27.14%，表明制冷風(fēng)機(jī)在無霜的情況下，冷庫(kù)溫度波動(dòng)較小。