基于内流场分析的风冷冰箱结构优化设计研究
方旭红+谢玉兵
【摘 要】风冷冰箱，在现阶段的社会生产、生活过程中占据着十分重要的地位，能够有效便利人们的生活。风冷冰箱主要承担制冷保鲜的任务，针对其本身的各项结构情况进行全面细致地分析，全面研究其运行原理，能够为充分发挥风冷冰箱的作用提供良好的前提条件。基于内流场分析的风冷冰箱结构优化设计，从实际情况出发，结合Fluent软件，全面分析和寻找到风冷冰箱中需要改进的地方。论文主要从Fluent的分析计算工作入手，针对基于内流场分析的风冷冰箱结构优化设计情况进行全面细致地分析和研究。
【Abstract】Air-cooled refrigerators， occupies a very important position in social production and people′s living process at this stage， can effectively facilitate people's lives. Air-cooled refrigerator is mainly responsible for the refrigeration and refreshment tasks， for comprehensive and detailed analysis of the structure of its own， a comprehensive study of its operation principle， can provide good conditions to give full play to the role of air-cooled refrigerator. Based on the analysis of internal flow field， the structure optimization design of air cooled refrigerator is carried out. From the actual situation， combined with the Fluent software， a comprehensive analysis and search of the need to improve the air-cooled refrigerator. In this paper， from the analysis and calculation of Fluent， the optimum design of air-cooled refrigerator based on internal flow field analysis is analyzed comprehensively and carefully.
【关键词】内流场分析；风冷冰箱；结构优化
【Keywords】internal flow field analysis； air cooled refrigerator； structural optimization
【中图分类号】TM925.21 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）09-0139-02
1 引言
在风冷冰箱中，能够有效发挥制冷保险作用的关键性结构较多，其中的制冷保鲜功能能够起到良好效果的关键在于储藏室内的气流循环和箱内温差。从内流场分析情况入手，针对风冷冰箱结构方面进行全面有效的优化和改进，这为充分发挥风冷冰箱的优势和作用提供了良好的前提条件。
2 Fluent的分析计算工作
针对风冷冰箱进行全面分析，构建物理模型的過程中，需要从具体的风冷冰箱实际情况出发，比如说某风冷冰箱除却相应的外壳、隔板等部分，本身的体积并不是很大，大约是0.3m3，同时针对其风道结构进行全面观察，能够发现其表现为对称式的结构形式。
2.1 合理构建风冷冰箱的物理模型
从风冷冰箱的常见情况出发，积极构建起相应的物理模型，针对其进行全面细致地分析和研究。风冷冰箱在实际工作的过程中，能够表现出较为有效的效果，通常情况下，制冷机本身产生的冷风都是从冷藏风道的进风口进入的，这其中需要通过箱体，在此基础上进入到风冷冰箱下部的回风口，一般这种情况下，冷藏风道本身的出风口将会和冷藏室本身的进风口保持着良好的对应性[1]。
2.2 积极开展仿真计算分析工作
积极采用Fluent软件，开展风冷冰箱的数学模型构建工作，需要从物理模型的实际情况出发，全面开展风冷冰箱的数据整合分析工作，同时还要能够从风冷冰箱的具体数据情况出发，全面分析和计算内流场情况。针对风冷冰箱本身内流场仿真情况进行分析，从冷风的流量分析、流线分析以及流速分析方面入手，得到以下方面的相关数据信息（表1）。
在Fluent软件的分析计算之下，风冷冰箱本身内流场的结果如上表所示，对以上数据进行分析，能发现其本身呈现出中间密集和周围稀疏的分布状态，风道流线在变得逐渐密集的过程中，是由上到下进行的，这样就能够推断出一定的结论，风冷冰箱自身的上部制冷效果，没有下部制冷效果那么明显，需要针对其进行有效强化，同时该风冷冰箱自身中间的温度比其四周的温度低。
3 基于内流场分析的风冷冰箱结构优化设计
风冷冰箱在实际应用的过程中，有些并不能够有效适应现实情况，出现一些或多或少的问题，影响到了食物的保鲜和冷藏效果，针对这种情况，需要积极开展相应的结构优化工作，这其中需要针对风冷冰箱自身结构的优势和不足进行全面分析，为寻找到有效的解决方案提供良好的前提条件。从上述Fluent软件的分析和计算结果来看，内流场方面存在着一定的问题，需要积极开展相应的改型和优化工作，以充分提升风冷冰箱的结构效果。
3.1 积极开展风冷冰箱的结构优化工作
针对风冷冰箱进行全面有效的改进和优化，充分提升其本身的结构应用效果，需要从内流场的实际情况出发。在上述观察和研究过程中，发现本文所列举的风冷冰箱，在实际开展改型和优化工作的过程中，需要将重点放置在风道结构方面。在进行具体的结构优化工作中，涉及较多的方面。首先，需要从风冷冰箱内部的气流走向情况出发，积极开展相应的调整工作，这一环节实施的主要目的在于不断降低风冷冰箱内部局部阻力损失情况，同时减少风冷冰箱沿程的压力损失[2]。其次，风冷冰箱内部中风道仿真流线存在着分布不够均匀的问题，针对这种情况，需要积极开展相应的应对工作，这就需要从风道改型方面出发，同时还需要针对风口方面进行有效处理。在实际改型工作进行当中，不仅需要不断提升风口本身的面積，同时还需要促进风冷冰箱的制冷工作能够实现良好的均衡性，使得风冷冰箱的整个循环系统能够得以正常运转。再者，在实际开展风冷冰箱出风口改型和优化工作的过程中，需要针对出风口的各方面情况进行合理设计和控制，比如出风的位置、方式和面积等方面，结合实际的冰箱运行状况，最大限度地增强风冷冰箱内流场的均匀性效果，同时还需要使得其内部的整体温度保持一定的稳定性。最后，还需要注意到，进行风冷冰箱自身的风口、风道方面改型设计工作的过程中，需要充分重视风冷冰箱自身的综合情况和系统性效果。
3.2 改型工作全面提升风道结构之中的内流场运行效果
在开展风冷冰箱改型和优化工作的过程中，风道结构是其中十分重要的部分，全面提升内流场运行效果，是重要目标之一。针对风道结构中的内流场情况进行全面分析，能够发现：首先，改型工作进行之后，以往风道结构中进口处的涡流得到了良好消除，相应的风道流线的均匀性得到了良好提升；其次，针对风冷冰箱内部的风口面积不断增加，包含了一层和二层所有情况。在风冷冰箱之中，利用低温气流的浮动原理，能够有效促进低温气流保持良好的状态运行，促进风冷冰箱保持良好的运行效果。
4 结语
风冷冰箱在现阶段的人们日常生活之中，占据着较大比重，需要针对其各方面的情况进行全面细致地分析，积极开展相应的结构优化工作，将能够起到良好的效果。基于内流场分析的风冷冰箱结构优化设计，对于全面有效提升风冷冰箱的实际运用效果具有积极意义和作用。合理构建其物理模型，积极开展仿真计算分析工作，全面开展风冷冰箱的结构优化工作，改型工作全面提升风道结构之中的内流场运行效果，是风冷冰箱结构优化的重要方式和手段，将能够发挥积极作用。
【参考文献】
【1】赵屹，金英子，吴文浩，等.基于内部流场分析的小型轴流风扇结构优化[J]. 浙江理工大学学报，2012，29（1）：89-93.
【2】刘永辉，王晶，李标，等.基于CFD技术的大容量风冷冰箱流场分析及改进设计[J].流体机械，2014（7）：69-73.
【摘 要】风冷冰箱，在现阶段的社会生产、生活过程中占据着十分重要的地位，能够有效便利人们的生活。风冷冰箱主要承担制冷保鲜的任务，针对其本身的各项结构情况进行全面细致地分析，全面研究其运行原理，能够为充分发挥风冷冰箱的作用提供良好的前提条件。基于内流场分析的风冷冰箱结构优化设计，从实际情况出发，结合Fluent软件，全面分析和寻找到风冷冰箱中需要改进的地方。论文主要从Fluent的分析计算工作入手，针对基于内流场分析的风冷冰箱结构优化设计情况进行全面细致地分析和研究。
【Abstract】Air-cooled refrigerators， occupies a very important position in social production and people′s living process at this stage， can effectively facilitate people's lives. Air-cooled refrigerator is mainly responsible for the refrigeration and refreshment tasks， for comprehensive and detailed analysis of the structure of its own， a comprehensive study of its operation principle， can provide good conditions to give full play to the role of air-cooled refrigerator. Based on the analysis of internal flow field， the structure optimization design of air cooled refrigerator is carried out. From the actual situation， combined with the Fluent software， a comprehensive analysis and search of the need to improve the air-cooled refrigerator. In this paper， from the analysis and calculation of Fluent， the optimum design of air-cooled refrigerator based on internal flow field analysis is analyzed comprehensively and carefully.
【关键词】内流场分析；风冷冰箱；结构优化
【Keywords】internal flow field analysis； air cooled refrigerator； structural optimization
【中图分类号】TM925.21 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）09-0139-02
1 引言
在风冷冰箱中，能够有效发挥制冷保险作用的关键性结构较多，其中的制冷保鲜功能能够起到良好效果的关键在于储藏室内的气流循环和箱内温差。从内流场分析情况入手，针对风冷冰箱结构方面进行全面有效的优化和改进，这为充分发挥风冷冰箱的优势和作用提供了良好的前提条件。
2 Fluent的分析计算工作
针对风冷冰箱进行全面分析，构建物理模型的過程中，需要从具体的风冷冰箱实际情况出发，比如说某风冷冰箱除却相应的外壳、隔板等部分，本身的体积并不是很大，大约是0.3m3，同时针对其风道结构进行全面观察，能够发现其表现为对称式的结构形式。
2.1 合理构建风冷冰箱的物理模型
从风冷冰箱的常见情况出发，积极构建起相应的物理模型，针对其进行全面细致地分析和研究。风冷冰箱在实际工作的过程中，能够表现出较为有效的效果，通常情况下，制冷机本身产生的冷风都是从冷藏风道的进风口进入的，这其中需要通过箱体，在此基础上进入到风冷冰箱下部的回风口，一般这种情况下，冷藏风道本身的出风口将会和冷藏室本身的进风口保持着良好的对应性[1]。
2.2 积极开展仿真计算分析工作
积极采用Fluent软件，开展风冷冰箱的数学模型构建工作，需要从物理模型的实际情况出发，全面开展风冷冰箱的数据整合分析工作，同时还要能够从风冷冰箱的具体数据情况出发，全面分析和计算内流场情况。针对风冷冰箱本身内流场仿真情况进行分析，从冷风的流量分析、流线分析以及流速分析方面入手，得到以下方面的相关数据信息（表1）。
在Fluent软件的分析计算之下，风冷冰箱本身内流场的结果如上表所示，对以上数据进行分析，能发现其本身呈现出中间密集和周围稀疏的分布状态，风道流线在变得逐渐密集的过程中，是由上到下进行的，这样就能够推断出一定的结论，风冷冰箱自身的上部制冷效果，没有下部制冷效果那么明显，需要针对其进行有效强化，同时该风冷冰箱自身中间的温度比其四周的温度低。
3 基于内流场分析的风冷冰箱结构优化设计
风冷冰箱在实际应用的过程中，有些并不能够有效适应现实情况，出现一些或多或少的问题，影响到了食物的保鲜和冷藏效果，针对这种情况，需要积极开展相应的结构优化工作，这其中需要针对风冷冰箱自身结构的优势和不足进行全面分析，为寻找到有效的解决方案提供良好的前提条件。从上述Fluent软件的分析和计算结果来看，内流场方面存在着一定的问题，需要积极开展相应的改型和优化工作，以充分提升风冷冰箱的结构效果。
3.1 积极开展风冷冰箱的结构优化工作
针对风冷冰箱进行全面有效的改进和优化，充分提升其本身的结构应用效果，需要从内流场的实际情况出发。在上述观察和研究过程中，发现本文所列举的风冷冰箱，在实际开展改型和优化工作的过程中，需要将重点放置在风道结构方面。在进行具体的结构优化工作中，涉及较多的方面。首先，需要从风冷冰箱内部的气流走向情况出发，积极开展相应的调整工作，这一环节实施的主要目的在于不断降低风冷冰箱内部局部阻力损失情况，同时减少风冷冰箱沿程的压力损失[2]。其次，风冷冰箱内部中风道仿真流线存在着分布不够均匀的问题，针对这种情况，需要积极开展相应的应对工作，这就需要从风道改型方面出发，同时还需要针对风口方面进行有效处理。在实际改型工作进行当中，不仅需要不断提升风口本身的面積，同时还需要促进风冷冰箱的制冷工作能够实现良好的均衡性，使得风冷冰箱的整个循环系统能够得以正常运转。再者，在实际开展风冷冰箱出风口改型和优化工作的过程中，需要针对出风口的各方面情况进行合理设计和控制，比如出风的位置、方式和面积等方面，结合实际的冰箱运行状况，最大限度地增强风冷冰箱内流场的均匀性效果，同时还需要使得其内部的整体温度保持一定的稳定性。最后，还需要注意到，进行风冷冰箱自身的风口、风道方面改型设计工作的过程中，需要充分重视风冷冰箱自身的综合情况和系统性效果。
3.2 改型工作全面提升风道结构之中的内流场运行效果
在开展风冷冰箱改型和优化工作的过程中，风道结构是其中十分重要的部分，全面提升内流场运行效果，是重要目标之一。针对风道结构中的内流场情况进行全面分析，能够发现：首先，改型工作进行之后，以往风道结构中进口处的涡流得到了良好消除，相应的风道流线的均匀性得到了良好提升；其次，针对风冷冰箱内部的风口面积不断增加，包含了一层和二层所有情况。在风冷冰箱之中，利用低温气流的浮动原理，能够有效促进低温气流保持良好的状态运行，促进风冷冰箱保持良好的运行效果。
4 结语
风冷冰箱在现阶段的人们日常生活之中，占据着较大比重，需要针对其各方面的情况进行全面细致地分析，积极开展相应的结构优化工作，将能够起到良好的效果。基于内流场分析的风冷冰箱结构优化设计，对于全面有效提升风冷冰箱的实际运用效果具有积极意义和作用。合理构建其物理模型，积极开展仿真计算分析工作，全面开展风冷冰箱的结构优化工作，改型工作全面提升风道结构之中的内流场运行效果，是风冷冰箱结构优化的重要方式和手段，将能够发挥积极作用。
【参考文献】
【1】赵屹，金英子，吴文浩，等.基于内部流场分析的小型轴流风扇结构优化[J]. 浙江理工大学学报，2012，29（1）：89-93.
【2】刘永辉，王晶，李标，等.基于CFD技术的大容量风冷冰箱流场分析及改进设计[J].流体机械，2014（7）：69-73.
