新型组合楔形相变蓄冷腔体的设计与研究

针对疫苗冷链对运输环境的温度均匀性及其稳定性要求较高的问题,提出组合楔形相变蓄冷腔体,探讨蓄冷剂不同包装形式时,保温箱内部温度场的分布情况和变化规律。利用 COMSOL Multiphysics有限元模拟软件对不同尺寸的组合楔形蓄冷腔体进行模拟,使用温度云图定性分析箱体内部温度场变化及其均匀性,并通过实验验证模拟数据的可靠性。结果发现,箱内最低温度随组合楔形相变蓄冷腔体边长之比（c:d）的减小呈“M型”变化,在c:d=1:1时最低,此时疫苗损坏率最高;过冷总时间先变短后变长,在c:d=7:3时过冷时间总长度最短,保温效果最好;最易发生过冷的点为顶部直角处（点3）及底部直角处（点9）。在以后的设计工作中,应尽可能消除蓄冷保温箱内直角效应,降低过冷对疫苗产生不良影响。     

智能便携式低温生物转运箱的设计与实验研究

目的 解决当前低温生物转运箱多采用蓄冷剂作为冷源,温度升高不可逆、易受外界环境影响等问题。方法 设计并搭建一台基于微型蒸汽压缩式制冷系统的智能便携式低温生物转运箱,对其进行降温和循环测试实验,并通过多项式拟合的方法提高数显温度的精确性与可靠性。结果 当设定温度为-20℃时,初次降温时间为2.9 h,单次循环时间为104 min,腔体内壁面与内中空环境传热温差在3℃左右,内环境温度变化较为稳定。结论 所设计的转运箱可以长时间保存生物材料,同时在包装运输过程中,实现对内部温度的实时监测、控制等远程交互功能。     

布风板对流态化速冻影响的数值分析

探究布风板和气流参数对流态化速冻效果的影响,提高冷量利用率,建立速冻流化床的三维模型,设计开孔率、孔隙形状、孔径不同的布风板;得到不同位置的降温速率.用COMSOL Multiphysics模拟出流化床内斜截面温度分布以及床内温度极值.在床体内部布置域探针,得到不同位置的降温速率.提出降温一致性标准,探究床体内部的温度在任一位置是否一致.并加以试验验证.得出随着开孔率增大,降温速率前1 s无明显差异,1 s后随着布风板开孔率的增大而增大,但床体均匀性先变差后变好.当开孔率、孔型相同时,随着孔径变小,降温速率先变小后变大.