國外低溫冷藏車技術已經相當成熟,大量性能卓越、運行可靠的冷藏車成功地投人實際運營,美、日、德等發達國家的該項技術代表著世界先進水平。我國低溫冷藏車起步晚,由于受到社會經濟發展的制約,相關技術發展緩慢。近年來,隨著國家科技投入力度不斷加大,新型低溫冷藏車技術研究首先在各科研院校展開,且發展態勢良好。
一、CFD技術在冷藏車研究領域的應用
計算流體力學(CFD)為冷藏車廂內空氣流場和溫度場的模擬與優化提供了強有力的工具。國外有學者曾開展這方面研究,他們應用Fluent軟件的RSM模型對空氣流動進行數值模擬,并描述了不同風道布置的流場和溫度場特性,同時開展1:3.3的縮尺模型實驗研究,結果表明RSM模型模擬結果與實驗數據吻合良好。
盡管機械制冷機組技術成熟、運行可靠,變工況性能穩定,但是仍然存在諸多缺陷,如需要動力驅動(獨立電機驅動或由汽車發動機驅動)、易發生氟利昂泄漏等。隨著環保事業的不斷發展,冷藏車技術提出了環保節能的新理念,尤其是新的制冷方式研究為冷藏車的發展提供了新的選擇。
液氮冷藏車曾被譽為第三代冷源的冷藏運輸車,具有制冷溫度低、結構簡單、運行可靠、操作簡便、環保并且有氣調功能等優點,國內主要對液氮噴淋技術和液氮冷凍性能展開研究。學者們通過對液氮冷藏車的數值模擬和實驗研究,總結出液氮噴淋量、噴淋時間及傳熱等規律,并且對影響冷藏性能的因素進行了分析,如噴嘴數量、布置形式等對車內傳熱性能的影響,是否使用風機對車廂內溫度場分布的影響,冷凍貨物堆放形式對溫度不均勻性的影響等,這些工作為液氮冷藏車的工程應用奠定了一定基礎。
二、新型隔熱材料和新結構的研究開發
廂體的隔熱材料和結構直接影響冷藏車的絕熱性能、機械強度、環保性能和經濟性。目前,隔熱材料主要是聚氨酯硬質泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料和擠塑聚苯乙烯泡沫三類,主要研究集中在對隔熱材料性能及其應用領域,特別是新廂體結構的研究。聚氨酯硬質泡沫塑料導熱系數低(0.03瓦/米·度),高低溫環境下均有很好的機械和化學性能(抗拉強度2500兆帕,抗壓強度2000兆帕),無氟且可回收利用,應用價值非常高,是我國冷藏保溫車的寵兒。聚苯乙烯泡沫塑料雖然性能不及聚氨酯,但因其價格便宜,可降低整車成本,所以仍在使用。國際先進的擠塑聚苯乙烯泡沫性能更好,但國內尚未大規模應用,該技術的研發在我國目前情況下具有很大的市場前景。
三、注重信息化發展
信息化成為冷藏運輸車的一大發展趨勢。基于物聯網的概念,利用先進的RFID技術、傳感器技術、GPRS/GPS技術等無線通信技術共同與互聯網組成一個冷藏車遠程監控的智能系統,可以實時監控冷藏車箱內的溫濕度、門開關狀態、貨物信息及定位車輛位置,實現整個運輸過程的全程監控與可追溯,可以有效提高冷藏車運輸效率,防止貨物運輸中變質,避免運輸過程中的貨物流失。