风冷冰箱的湿度场动态仿真通用模型及湿度均匀性改善

摘要

针对具有主动加湿功能的风冷冰箱湿度分布难以精准动态预测这一问题，提出了将商业仿真软件和自编程相结合的风冷冰箱湿度场动态仿真通用模型，实现了风冷冰箱湿度场的精准预测。首先，以某型风冷冰箱冷藏室为研究对象建立物理模型；其次，基于分布参数法和多孔介质模型，建立蒸发器数学模型，计算湿空气流经蒸发器时的压降、换热量和结霜量，并根据风冷冰箱的实际运行状态，建立加湿器以及风机等部件的仿真模型；最后，根据冷藏室控制策略，编写控制程序将冷藏室各子部件模型与冷藏室物理模型进行耦合模拟，实现湿度场的动态仿真，并采用实验数据对模型进行验证。研究结果表明：所提通用模型可精准预测风冷冰箱冷藏室温度和湿度的动态变化；与实验数据相比，一个启停周期内，计算得到的温度平均偏差小于0.7℃,相对湿度平均偏差小于5.1%;将加湿器挪至箱门中部的新方案，使得冷藏室的湿度变异系数从0.55减小到0.41,湿度均匀性得到明显改善。研究结果对风冷冰箱设计前期温度场和湿度场的预测及设计效率的提高具有重要意义。

关键词

风冷冰箱 / 温度场 / 湿度场 / 动态仿真 / 湿度均匀性

基金资助

中国博士后科学基金资助项目(2024M752576)