凍干食品時(shí), 冷凍階段通常在冷庫(kù)內(nèi)進(jìn)行。運(yùn)用CFD數(shù)值模擬理論, 建立合理的冷庫(kù)模型,模擬冷庫(kù)在瞬態(tài)啟動(dòng)機(jī)組預(yù)冷、停機(jī)除霜及冷庫(kù)大門處開關(guān)門這三種情況對(duì)庫(kù)內(nèi)氣流布置及流場(chǎng)參數(shù)(如溫度、濕度、空氣組成等)對(duì)冷凍過(guò)程的冷量分布、傳熱效率、產(chǎn)品的品質(zhì)有著極為重要的作用,并可為冷庫(kù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。

典型的冷庫(kù)的物理模型如圖2-4所示。

數(shù)學(xué)模型一般采用工程上廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型求解流動(dòng)及換熱問(wèn)題，此模型共包含的5個(gè)控制方程，分別是連續(xù)性方程、動(dòng)量守恒方程、能量守恒方程、湍動(dòng)能κ方程及湍動(dòng)耗散率ε方程。對(duì)于近壁處由于空氣流動(dòng)緩慢，呈貼壁狀態(tài)，其流動(dòng)有可能出現(xiàn)層流現(xiàn)象，所以對(duì)這一區(qū)域的氣流采用壁面函數(shù)法處理。