Моделювання задачі конвективного теплообміну в холодильній шафі рефрижераторного контейнера

Abstract

Матеріали роботи спрямовані на вирішення польової задачі із розрахунку швидкості руху повітря у замкненому об’ємі холодильної шафи 20 футового рефрижераторного контейнера із примусовою конвекцією повітря від виробника фірми Carrier Transicold і, на її підставі,  конвективного теплообміну. Моделювання задачі виконано у двомірній системі координат із застосуванням програмного продукту COMSOL Multiphysics, Femlab 3.0, Fluid Dynamics - Incompressible Navier-Stokes – Convection and Conduction. Отримані результати дозволяють наблизитись до теоретичної оцінки ефективності роботи холодильної машини в упорядкованому режимі при змінi теплофізичних показників і об’єму вантажу та навколишнього середовища під час транспортування швидкопсувних продуктів.

Материалы работы направлены на решение полевой задачи по расчету скорости движения воздуха в замкнутом объеме холодильного шкафа 20 футового рефрижераторного контейнера с принудительной конвекцией воздуха от производителя фирмы Carrier Transicold и, на его основе,  конвективного теплообмена. Моделирование задачи выполнено в двухмерной системе координат с использованием программного продукта COMSOL Multiphysics, Femlab 3.0, Fluid Dynamics - Incompressible Navier-Stokes – Convection and Conduction. Полученные результаты позволяют приблизится к теоретической оценке еффективности работы холодильной машины в упорядоченом режиме при изменении теплофизических показателей и объёма груза, а также окружающей среды во время транспортировки быстропортящихся продуктов.

Materials of the study are directed on the solving the problem of air velocity calculating in a confined volume of refrigerating chamber of 20 foot refrigerated container with forced air convection from Carrier Transicold producer firm and on this basis –of convective heat transfer. Problem simulation has been performed in a two-dimensional coordinate system using COMSOL Multiphysics, Femlab 3.0, Fluid Dynamics - Incompressible Navier-Stokes - Convection and Conduction software. As an object of research differential equations of air movement impulse and transfer of energy with it were applied. As a subject of research was selected thermal physical phenomena inside and around the net volume of empty and loaded refrigerated container at air movement. Significant impact of the air movement on the temperature distribution inside the refrigerating container chamber has been established. The obtained results allow to get closer to the theoretical evaluation of the refrigerating machine efficiency in an ordered mode during changes of thermophysical parameters of cargo volume and the environment during perishable products transportation. Tested method is useful for application by scientists and post-graduate students engaged in theoretical simulation of heat transfer problems in the field of refrigeration engineering.