凍干食品時, 冷凍階段通常在冷庫內(nèi)進行。運用CFD數(shù)值模擬理論, 建立合理的冷庫模型,模擬冷庫在瞬態(tài)啟動機組預(yù)冷、停機除霜及冷庫大門處開關(guān)門這三種情況對庫內(nèi)氣流布置及流場參數(shù)(如溫度、濕度、空氣組成等)對冷凍過程的冷量分布、傳熱效率、產(chǎn)品的品質(zhì)有著極為重要的作用,并可為冷庫的優(yōu)化設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。

典型的冷庫的物理模型如圖2-4所示。

數(shù)學模型一般采用工程上廣泛使用的標準κ-ε模型求解流動及換熱問題，此模型共包含的5個控制方程，分別是連續(xù)性方程、動量守恒方程、能量守恒方程、湍動能κ方程及湍動耗散率ε方程。對于近壁處由于空氣流動緩慢，呈貼壁狀態(tài)，其流動有可能出現(xiàn)層流現(xiàn)象，所以對這一區(qū)域的氣流采用壁面函數(shù)法處理。