凍干食品時, 冷凍階段通常在冷庫內進行。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)啟動機組預冷、停機除霜及冷庫大門處開關門這三種情況對庫內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)品的品質有著極為重要的作用,并可為冷庫的優(yōu)化設計提供理論基礎。

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。