بالنسبة لعلب عرض الأطعمة المبردة-المفتوحة، تعمل ستارة الهواء بشكل أساسي على فصل الهواء داخل الخزانة وخارجها، مما يلعب دورًا حاسمًا في منع تغلغل الحرارة الخارجية. يؤثر أداء ستارة الهواء أيضًا بشكل كبير على توزيع درجة الحرارة والسرعة داخل الخزانة. يركز الباحثون بشكل أساسي على جانبين: تدفق ستارة الهواء وآليات نقل الحرارة، وتحسين ستارة الهواء.
1. آليات تدفق الستارة الهوائية وانتقال الحرارة
لا ترتبط آليات تدفق ستارة الهواء ونقل الحرارة فقط بسرعة مخرج ستارة الهواء ودرجة الحرارة وشدة الاضطراب الأولي، ولكنها تتأثر أيضًا بالطفو المكاني والعوامل البيئية الخارجية، مما يجعل العوامل المؤثرة معقدة للغاية. بعد أن يتدفق ستار الهواء من الفوهة، يتم تقسيمه إلى منطقتين: القسم الأولي وقسم التدفق الرئيسي. في الأول، تظل سرعة التدفق المركزي ثابتة، بينما في الأخير، تنخفض سرعة التدفق المركزي. نظرًا لأن طول القسم الأولي واللزوجة الدوامة لكلتا المنطقتين يرتبطان ارتباطًا وثيقًا بكثافة الاضطراب الأولي، فيجب أخذ هاتين المنطقتين المختلفتين في الاعتبار عند حل الطائرات العمودية. وقد قسم باحثون آخرون تدفق ستارة الهواء إلى ثلاث مناطق مختلفة: منطقة المخرج، ومنطقة التطوير، ومنطقة الهواء الراجع، مع انخفاض قدرات الختم الخاصة بها بشكل تسلسلي. تتأثر المنطقتان الأوليان بشكل رئيسي بسرعة مخرج ستارة الهواء، بينما تتأثر المنطقة الثالثة بشكل أساسي بهيكل مخرج الهواء الخلفي لستارة الهواء. في منطقة المخرج، تكون سرعة تدفق ستارة الهواء عالية واتجاهية؛ تتأثر نقطة البداية واتجاه التدفق في منطقة التطوير بشكل أساسي بمنطقة المخرج؛ ويتشوه اتجاه التدفق في منطقة الهواء العائد بشكل كبير تحت تأثير تأثير الشفط لمخرج الهواء العائد. تعد ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) تقنية فعالة لتحسين هيكل معدات التبريد وتحسين مجال التدفق الداخلي، مما يسمح بمحاكاة درجة الحرارة التفصيلية وحقول التدفق داخل منطقة التدفق. قام بعض العلماء بمحاكاة سرعة تنظيم تدفق الهواء وتوزيع درجة الحرارة داخل التخزين البارد باستخدام تقنية CFD، مما يوفر مراجع نظرية لتحسين إعدادات المروحة ووضع البضائع في التخزين البارد. تشاو جينشين وآخرون. درس تأثير قضبان التوجيه في مقصورات الشاحنات المبردة على توزيع درجة الحرارة داخل المقصورة من خلال المحاكاة الرقمية، مما يوفر إرشادات نظرية لتحسين أداء شاحنات التبريد ذات منطقة درجات الحرارة المتعددة-المبخر-الفردية.
في السنوات الأخيرة، تم استخدام تقنية CFD على نطاق واسع في علب العرض المبردة. يو كيجي وآخرون. استخدمنا نموذجًا مائعًا-لمحاكاة ستارة الهواء لخزانة العرض الرأسية عدديًا. بالمقارنة مع نموذج الاضطراب K-ε، فإن نتائج الحساب لهذا النموذج أكثر اتساقًا مع القيم التجريبية.
2. تحسين ستارة الهواء
تشمل المعلمات الرئيسية التي تؤثر على أداء خزائن العرض المبردة هيكل قرص العسل، وارتفاع ستارة الهواء، وسمك ستارة الهواء، وسرعة مخرج الهواء. نظرًا لأن توزيع السرعة وكثافة الاضطراب وسمك ستارة الهواء ترتبط ارتباطًا وثيقًا بهيكل مخرج الهواء، فإن هيكل مخرج الهواء في خزانة العرض يعد عاملاً رئيسيًا يؤثر على أداء ستارة الهواء. في التطبيقات العملية، غالبًا ما يتم استخدام هيكل قرص العسل في مخرج ستارة الهواء لتقليل شدة الاضطراب المفرط. لتحقيق تخفيف الاضطراب المناسب، يجب أن تكون نسبة الطول إلى فتحة هيكل قرص العسل أكبر من 10.
يرتبط نمط تدفق ستارة الهواء التي يتكونها مصدر الهواء العلوي للخزانة بعوامل مثل سرعة إمداد الهواء والارتفاع وسمك ستارة الهواء. عندما يكون ارتفاع ستارة الهواء 300 مم، يجب أن تصل سرعة الرياح إلى 0.6 م/ث على الأقل؛ عندما يكون الارتفاع 800 مم، يجب أن تصل سرعة الرياح إلى 2 م/ث لتشكيل ستارة هوائية ثابتة بنسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ 1/5. يمكن أن تؤدي زيادة سماكة ستارة الهواء إلى تحسين قدرة ستارة الهواء على إغلاق المنطقة المفتوحة، ولكن سمك ستارة الهواء الزائد سيؤدي إلى فقدان البرودة وزيادة استهلاك الطاقة لخزانة العرض المبردة. ولذلك، عادة ما يتم التحكم في سمك مخرج ستارة الهواء بين 50 و 80 ملم. استخدم بعض العلماء أيضًا قياس سرعة صور الجسيمات وتكنولوجيا التصوير بالأشعة تحت الحمراء لإجراء عمليات محاكاة عددية ودراسات تجريبية حول خصائص تدفق ستارة الهواء، واقترحوا بعض التدابير الفعالة لتحسين ستارة الهواء. تساو وآخرون. استخدمنا نموذجًا محسّنًا-من الموائع ونموذج فقدان البرودة اثنين-من الموائع لمحاكاة عددية لنقل الحرارة وتدفق ستارة الهواء والهواء المحيط بها، مما أدى إلى تحسين ستارة الهواء بشكل عقلاني وتحسين أداء خزانة العرض.
حاليا، يركز الباحثون بشكل رئيسي على دراسة الآليات والدراسات العددية لأداء ستارة الهواء لخزائن العرض المبردة. ومع ذلك، لا تزال المحاكاة العددية تواجه بعض القيود في فهم آليات التدفق ونقل الحرارة وعملية تحسين ستارة الهواء. إن النموذج النفاث، ونموذج التدفق الصفحي، ونموذج إجهاد رينولدز، ونموذجي الموائع - المطورين في الأدبيات تنطبق فقط على الظروف الخاصة بكل منها. على وجه الخصوص، تُستخدم نماذج الحالة الثابتة-ثنائية الأبعاد- بشكل شائع في الحسابات الرقمية، والتي لا يمكنها دراسة المواقف الأكثر تعقيدًا بشكل أقرب إلى البيئة الفعلية. ولذلك، هناك حاجة إلى مزيد من التحسينات في أساليب البحث والخطط التجريبية في البحوث المستقبلية.
