Name: Projektowanie i strategie optymalizacji wysokowydajnej skrzynki wentylowanej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-06-09T14:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 23 s
Description: Poznaj metody optymalizacji przepływu powietrza w skrzynce wentylowanej do przechowywania świeżej żywności. Strategia projektowania zwiększa wydajność przy stałym zużyciu energii.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Te badania są wspierane przez Chińskie Biuro Nauki i Technologii Wenzhou (główny projekt innowacji naukowej i technologicznej w Wenzhou w ramach grantu nr. ZG2020029). Badania są finansowane przez Stowarzyszenie Nauki i Technologii Wenzhou z grantem nr. KJFW09. Badania te były wspierane przez Miejski Program Naukowo-Badawczy Wenzhou (ZN2022001).

1. Przetwarzanie przed symulacją
UWAGA: Biorąc pod uwagę układy rur, trójwymiarowa dolna połowa i górna połowa modeli wentylowanych skrzynek są ustalane za pomocą trójwymiarowego oprogramowania i zapisywane jako pliki X_T, ogólne wymiary są pokazane w Rysunek 1. Konfiguracje są pokazane w tabeli materiałów.
<ol>
	<li>Uruchom oprogramowanie symulacyjne i przeciągnij komponent Siatka z okna "Systemy komponentów" do okna "Schemat projektu". Nazwij go "na dole". Kliknij prawym przyciskiem myszy pozycję Geometria, a następnie kliknij polecenie Przeglądaj, aby zaimportować plik X_T dolnej.</li>
	<li>Kliknij prawym przyciskiem myszy pozycję Geometria, kliknij polecenie Nowa geometria DesignModeler, aby przejść do okna "Mesh-Designmodeler", a następnie kliknij przycisk Generuj, aby wyświetlić dolny model.</li>
	<li>Kliknij prawym przyciskiem myszy górną powierzchnię, a następnie kliknij polecenie Nazwane zaznaczenie, aby zmienić jej nazwę na "wentylowana box_upper". Wybierz Filtr wyboru: Bryły. Kliknij prawym przyciskiem myszy dolny model, aby wybrać Nazwane zaznaczenie i zmień jego nazwę na "dolny".</li>
	<li>Wybierz Filtr wyboru: Ściany i przełącz "Tryb wyboru" na Wybór pola. Zaznacz wszystkie powierzchnie wewnętrzne, kliknij prawym przyciskiem myszy, aby wybrać nazwany wybór i zmień jego nazwę na "surfaces_external wewnętrzny", zdefiniowany później jako interfejsy mechów. Wróć do początkowego okna.</li>
	<li>Kliknij dwukrotnie dolną siatkę. Wejdź do okna "Tworzenie siatki". Zmień "Preferencje fizyczne" z Mechaniczne na CFD. Kliknij przycisk Aktualizuj, aby wygenerować model siatki. Wróć do początkowego okna.</li>
	<li>Przeciągnij komponent Siatkaz okna "Systemy komponentów" do okna "Schemat projektu". Nazwij go "góra". Kliknij prawym przyciskiem myszy pozycję Geometria, a następnie kliknij polecenie Przeglądaj, aby zaimportować plik z X_T górnej.</li>
	<li>Kliknij prawym przyciskiem myszy pozycję Geometria, a następnie kliknij polecenie Nowa geometria DesignModeler, aby przejść do okna "Mesh-Designmodeler". Kliknij przycisk Generuj, aby wyświetlić górny model.</li>
	<li>Kliknij prawym przyciskiem myszy dolną powierzchnię i kliknij polecenie Nazwane zaznaczenie, aby zmienić jej nazwę na "wentylowane box_lower". Wybierz Filtr wyboru: Bryły. Kliknij prawym przyciskiem myszy górny model, aby wybrać Nazwane zaznaczenie i zmień jego nazwę na "górny".</li>
	<li>Wybierz Filtr wyboru: Twarze. Kliknij prawym przyciskiem myszy górną powierzchnię, a następnie kliknij polecenie Nazwane zaznaczenie, aby zmienić jej nazwę na punkt wylotowy. Wróć do początkowego okna.</li>
	<li>Kliknij dwukrotnie siatkę u góry. Wejdź do okna "Tworzenie siatki". Zmień "Preferencje fizyczne" z Mechaniczne na CFD. Kliknij prawym przyciskiem myszy Siatka, aby wybrać rozmiar w polu "Wstaw". Wybierz Filtr wyboru: Bryły. Wybierz górny model i wpisz 18 w polu "Rozmiar elementu". Kliknij przycisk Aktualizuj. Wróć do początkowego okna.</li>
	<li>Przeciągnij komponent Siatka z okna "Systemy komponentów" do okna "Schemat projektu". Nazwij go jako rurę. Zaimportuj plik X_T rury, klikając opcję Geometria.</li>
	<li>Wejdź do okna "Mesh-Designmodeler". Kliknij przycisk Generuj, aby ponownie wyświetlić model rury.</li>
	<li>Wybierz dwie powierzchnie końcowe rury i oznacz je jako "wlot1" i "wlot2", a rurę według korpusu, wybierając i etykietując jako rurę.</li>
	<li>Wszystkie powierzchnie wewnętrzne po wybraniu pola są oznaczone jako "surfaces_internal wewnętrzne", zdefiniowane później jako interfejsy siatki. Wróć do początkowego okna.</li>
	<li>Kliknij dwukrotnie siatkę rury. Wejdź do okna "Tworzenie siatki". Zmień "Preferencje fizyczne" z Mechaniczne na CFD. Model siatki można wygenerować, klikając przycisk "Aktualizuj". Wróć do początkowego okna. 
	UWAGA: Rysunek 2A pokazuje siatkę dolnej połowy wentylowanego pudełka, Rysunek 2B pokazuje siatkę górnej połowy wentylowanej skrzynki, a Rysunek 2C pokazuje siatkę rury. Jak pokazano na rysunku Rysunek 3, przy wzroście liczby siatek z 4 137 724 do 5 490 081, zmiany odchylenia standardowego są mniejsze niż 0,0008. Biorąc pod uwagę zdolność obliczeniową i dokładność, poniższa analiza opiera się na modelu siatki z 4 448 536 siatkami.</li>
</ol>
2. Analiza symulacyjna
UWAGA: Następujące operacje są opisane w oparciu o ogólną sekwencję analizy symulacyjnej od konfiguracji do rozwiązania i wyniku.
<ol>
	<li>Przeciągnij komponent Symulacja do okna "Schemat projektu". Połącz trzy komponenty siatki z komponentem symulacji i zaktualizuj, aby wprowadzić.</li>
	<li>Setup 
	UWAGA: "Konfiguracja" składa się z pięciu kroków: Ogólne, Modele, Materiały, Warunki strefy komórki i Warunki brzegowe.
	<ol>
		<li>Ogólne: Sprawdź poprawność modelu siatki. Sprawdź, czy siatka ma objętość ujemną. Wybierz opcję Stały. Dla współczynników relaksacji, reszty i skali czasu wybierz wartości domyślne. Jeśli wystąpi jakikolwiek problem z podzieloną siatką lub ustawieniami modelu, pojawi się komunikat o błędzie.</li>
		<li>Modele: Wejdź do interfejsu ustawień "Model lepki", aby wybrać model K-epsilon.</li>
		<li>Materiały: Ustaw materiał "powietrzny".</li>
		<li>Warunki strefy komórki: Zmień typ strefy komórki na Płynna.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Warunki brzegowe
	<ol>
		<li>Konwertuj typ wentylowanego box_upper, wentylowanego box_lower, wewnętrznego surfaces_external i wewnętrznego surfaces_internal z domyślnego "Ściana" na "Interfejs". 
		UWAGA: Oprogramowanie symulacyjne generuje "Interfejsy siatki" natychmiast po zakończeniu powyższego kroku.</li>
		<li>Otwórz Mesh Interfaces i wejdź w okno "Create/Edit Mesh Interfaces". Dopasuj surfaces_external wewnętrzne do surfaces_internal wewnętrznej. Dopasuj wentylowaną box_upper do wentylowanej box_lower. Na koniec dwa interfejsy siatki są tworzone w wentylowanym pudełku i nazywane odpowiednio interface1 i interface2.</li>
		<li>Ustaw prędkości przepływu powietrza wszystkich wlotów na 8.9525 m/s w oknie "Prędkość wlotowa", a ciśnienie manometryczne wylotu na zero w oknie "Ciśnienie wylotowe".</li>
	</ol>
	</li>
	<li>rozwiązanie
	<ol>
		<li>Przed zainicjowaniem ustaw styl inicjowania rozwiązania jako Inicjalizacja standardowa.</li>
		<li>Ustaw liczbę iteracji na 2 000.</li>
		<li>Kliknij przycisk Oblicz, aby rozpocząć symulację i powrócić do okna początkowego, aż symulacja się zakończy.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wyniki
	<ol>
		<li>Kliknij przycisk Wyniki. Wejdź do okna "CFD Post" i kliknij ikonę usprawnienia w przyborniku.</li>
		<li>Wybierz gniazdko w "Start From" i Backward w "Kierunek". Kliknij przycisk Zastosuj, aby wygenerować wewnętrzny diagram przepływu odpowietrzonej skrzynki.</li>
		<li>Kliknij Płaszczyzna w "Lokalizacja", wybierz Płaszczyzna ZX w "Metoda" i wybierz wartość wejściową jako 0,6. Kliknij przycisk Zastosuj, aby wygenerować płaszczyznę w odległości 0,6 m od dolnej powierzchni.</li>
		<li>Kliknij ikonę Kontur w przyborniku, wybierz Płaszczyzna 1 w "Lokalizacje", wybierz Prędkość w "Zmienna" i wybierz Lokalna w "Zakres". Kliknij przycisk Zastosuj, aby wygenerować kontur prędkości.</li>
		<li>Wyeksportuj dane natężenia przepływu dla płaszczyzny wygenerowanej powyżej. Uzyskaj odchylenie standardowe natężenia przepływu w arkuszu kalkulacyjnym (np. Excel). 
		UWAGA: Przeprowadzono analizę wrażliwości trzech zmiennych strukturalnych skrzynki wentylowanej. Liczba rur ma cztery poziomy: osiem, 10, 12 i 14. Liczba otworów w środkowych rurach ma cztery poziomy: osiem, 10, 12 i 14. Liczba każdego przyrostu od wewnątrz do na zewnątrz rury ma cztery poziomy: zero, dwa, cztery i sześć. Zmodyfikuj model bazowy zgodnie ze zmianami tych parametrów konstrukcyjnych. Powtórz kroki od 1.1 do 2.5 10 razy, aby uzyskać dane z tabeli 1. Z tabeli wynika, że te trzy parametry konstrukcyjne mają pewien wpływ na odchylenie standardowe natężenia przepływu.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Projekt eksperymentu ortogonalnego i analiza zasięgu
<ol>
	<li>Uruchom oprogramowanie do analizy statystycznej. Kliknij Dane i Generuj w "Projekt ortogonalny".</li>
	<li>Wprowadź pipe_number w polu "Nazwa czynnika" i A w polu "Etykieta czynnika". Kliknij przycisk Dodaj i zdefiniuj wartości, aby ustawić cztery poziomy liczby rur. Kliknij przycisk Kontynuuj i wróć do okna "Generuj projekt ortogonalny".</li>
	<li>Wprowadź whole_number w polu "Nazwa czynnika" i B w polu "Etykieta czynnika". Kliknij przycisk Dodaj i zdefiniuj wartości, aby ustawić cztery poziomy liczby otworów. Kliknij przycisk Kontynuuj i wróć do okna "Generuj projekt ortogonalny".</li>
	<li>Wprowadź cumulative_number w polu "Nazwa czynnika" i C w polu "Etykieta czynnika". Kliknij przycisk Dodaj i zdefiniuj wartości, aby ustawić cztery poziomy liczby przyrostów. Kliknij przycisk Kontynuuj i wróć do okna "Generuj projekt ortogonalny".</li>
	<li>Kliknij Utwórz nowy plik danych, aby wygenerować 16 próbek tablic. Kliknij opcję Widok zmiennej, aby wybrać opcję Nominalna w polu "Miara" i Dane wejściowe w polu "Rola". Zmień jego nazwę na "standard_deviation×100000".</li>
	<li>Powtórz kroki od 1,1 do 2,5 z powyższymi punktami próbki; wynikowe 16 odchyleń standardowych pomnożonych przez 100 000 zostanie wypełnionych listą próbek w celu późniejszej optymalizacji.</li>
	<li>Kliknij opcję Analizuj i zmienną w sekcji "Ogólny model liniowy". Wpisz standard_deviation×100000 w polu "Zmienna zależna", a pipe_number, hole_number, cumulative_number w polu "Stały współczynnik(i)". Kliknij opcję Warunki modelu i kompilacji. Zmień interakcję na Główne efekty. Wpisz A, B, C w polu "Model". Kliknij przycisk Kontynuuj i wróć do okna "Niezmienna".</li>
	<li>Kliknij EM Średnie i wpisz A, B, C w polu "Wyświetl oznacza dla". Kliknij Kontynuuj i wróć do okna "Niezmienna".</li>
	<li>Kliknij przycisk OK i uzyskaj wynik optymalizacji; minimalna wartość kolumny "średnia" w tabeli odpowiada zmiennej optymalnej. Kliknij dwukrotnie tabelę, wejdź do okna "Tabela przestawna", kliknij Edytuj i kliknij Pasek w "Utwórz wykres", aby wygenerować histogram.</li>
</ol>

<ol><li>Villa-Rodriguez, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maintaining+antioxidant+potential+of+fresh+fruits+and+vegetables+after+harvest%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Reviews+in+Food+Science+and+Nutrition%22%5BJournal%5D)">Maintaining antioxidant potential of fresh fruits and vegetables after harvest.</a> Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 55 (6), 806-822 (2015).</li>
<li>Mozaffari, H., Lafrenière, J., Conklin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+eating+more+variety+of+fruits+and+vegetables+reduce+risk+of+cancer%3F+Findings+from+a+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Developments+in+Nutrition%22%5BJournal%5D)">Does eating more variety of fruits and vegetables reduce risk of cancer? Findings from a systematic review and meta-analysis.</a> Current Developments in Nutrition. 4, 339-339 (2020).</li>
<li>Wu, S., Fisher-Hoch, S. P., Reininger, B. M., Lee, M., McCormick, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fruit+and+vegetable+intake+is+inversely+associated+with+cancer+risk+in+Mexican-Americans%5BTitle%5D)+AND+%22Nutrition+and+Cancer%22%5BJournal%5D)">Fruit and vegetable intake is inversely associated with cancer risk in Mexican-Americans.</a> Nutrition and Cancer. 71 (8), 1254-1262 (2019).</li>
<li>Nan, M., Xue, H., Bi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contamination%2C+detection+and+control+of+mycotoxins+in+fruits+and+vegetables%5BTitle%5D)+AND+%22Toxins%22%5BJournal%5D)">Contamination, detection and control of mycotoxins in fruits and vegetables.</a> Toxins. 14 (5), 309(2022).</li>
<li>Alothman, M., Bhat, R., Karim, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+radiation+processing+on+phytochemicals+and+antioxidants+in+plant+produce%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Food+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Effects of radiation processing on phytochemicals and antioxidants in plant produce.</a> Trends in Food Science & Technology. 20 (5), 201-212 (2009).</li>
<li>Ayala-Zavala, J. F., Wang, S. Y., Wang, C. Y., González-Aguilar, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+storage+temperatures+on+antioxidant+capacity+and+aroma+compounds+in+strawberry+fruit%5BTitle%5D)+AND+%22LWT-Food+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Effect of storage temperatures on antioxidant capacity and aroma compounds in strawberry fruit.</a> LWT-Food Science and Technology. 37 (7), 687-695 (2004).</li>
<li>Piljac-Žegarac, J., Šamec, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antioxidant+stability+of+small+fruits+in+postharvest+storage+at+room+and+refrigerator+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Research+International%22%5BJournal%5D)">Antioxidant stability of small fruits in postharvest storage at room and refrigerator temperatures.</a> Food Research International. 44 (1), 345-350 (2011).</li>
<li>Lal Basediya, A., Samuel, D. V. K., Beera, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaporative+cooling+system+for+storage+of+fruits+and+vegetables+-+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Evaporative cooling system for storage of fruits and vegetables - a review.</a> Journal of Food Science and Technology. 50 (3), 429-442 (2013).</li>
<li>Sandhya, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modified+atmosphere+packaging+of+fresh+produce%3A+Current+status+and+future+needs%5BTitle%5D)+AND+%22LWT-Food+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Modified atmosphere packaging of fresh produce: Current status and future needs.</a> LWT-Food Science and Technology. 43 (3), 381-392 (2010).</li>
<li>Bassey, E. J., Cheng, J. H., Sun, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+nonthermal+and+thermal+pretreatments+for+enhancing+drying+performance+and+improving+quality+of+fruits+and+vegetables%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Food+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Novel nonthermal and thermal pretreatments for enhancing drying performance and improving quality of fruits and vegetables.</a> Trends in Food Science & Technology. 112, 137-148 (2021).</li>
<li>Mieszczakowska-Frąc, M., Celejewska, K., Płocharski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+innovative+technologies+on+the+content+of+vitamin+C+and+its+bioavailability+from+processed+fruit+and+vegetable+products%5BTitle%5D)+AND+%22Antioxidants%22%5BJournal%5D)">Impact of innovative technologies on the content of vitamin C and its bioavailability from processed fruit and vegetable products.</a> Antioxidants. 10 (1), 54(2021).</li>
<li>Xue, Z., Li, J., Yu, W., Lu, X., Kou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+nonthermal+preservation+technologies+on+antioxidant+activity+of+fruits+and+vegetables%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Science+and+Technology+International%22%5BJournal%5D)">Effects of nonthermal preservation technologies on antioxidant activity of fruits and vegetables: A review.</a> Food Science and Technology International. 22 (5), 440-458 (2016).</li>
<li>Olaimat, A. N., Holley, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+influencing+the+microbial+safety+of+fresh+produce%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Factors influencing the microbial safety of fresh produce: a review.</a> Food Microbiology. 32 (1), 1-19 (2012).</li>
<li>Caleb, O. J., Mahajan, P. V., Al-Said, F. A. J., Opara, U. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modified+atmosphere+packaging+technology+of+fresh+and+fresh-cut+produce+and+the+microbial+consequences-a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Bioprocess+Technology%22%5BJournal%5D)">Modified atmosphere packaging technology of fresh and fresh-cut produce and the microbial consequences-a review.</a> Food and Bioprocess Technology. 6 (2), 303-329 (2013).</li>
<li>Waghmare, R. B., Mahajan, P. V., Annapure, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modelling+the+effect+of+time+and+temperature+on+respiration+rate+of+selected+fresh-cut+produce%5BTitle%5D)+AND+%22Postharvest+Biology+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Modelling the effect of time and temperature on respiration rate of selected fresh-cut produce.</a> Postharvest Biology and Technology. 80, 25-30 (2013).</li>
<li>Praeger, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Airflow+distribution+in+an+apple+storage+room%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Engineering%22%5BJournal%5D)">Airflow distribution in an apple storage room.</a> Journal of Food Engineering. 269, 109746(2020).</li>
<li>Praeger, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+room+layout+on+airflow+distribution+in+an+industrial+fruit+store%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Refrigeration%22%5BJournal%5D)">Influence of room layout on airflow distribution in an industrial fruit store.</a> International Journal of Refrigeration. 131, 714-722 (2021).</li>
<li>Berry, T. M., Delele, M. A., Griessel, H., Opara, U. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Geometric+design+characterisation+of+ventilated+multi-scale+packaging+used+in+the+South+African+pome+fruit+industry%5BTitle%5D)+AND+%22Agricultural+Mechanization+in+Asia%2C+Africa%2C+and+Latin+America%22%5BJournal%5D)">Geometric design characterisation of ventilated multi-scale packaging used in the South African pome fruit industry.</a> Agricultural Mechanization in Asia, Africa, and Latin America. 46 (3), 34-42 (2015).</li>
<li>Dehghannya, J., Ngadi, M., Vigneault, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mathematical+modeling+of+airflow+and+heat+transfer+during+forced+convection+cooling+of+produce+considering+various+package+vent+areas%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Control%22%5BJournal%5D)">Mathematical modeling of airflow and heat transfer during forced convection cooling of produce considering various package vent areas.</a> Food Control. 22 (8), 1393-1399 (2011).</li>
<li>Dehghannya, J., Ngadi, M., Vigneault, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transport+phenomena+modelling+during+produce+cooling+for+optimal+package+design%3A+thermal+sensitivity+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Biosystems+Engineering%22%5BJournal%5D)">Transport phenomena modelling during produce cooling for optimal package design: thermal sensitivity analysis.</a> Biosystems Engineering. 111 (3), 315-324 (2012).</li>
<li>Delele, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combined+discrete+element+and+CFD+modelling+of+airflow+through+random+stacking+of+horticultural+products+in+vented+boxes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Engineering%22%5BJournal%5D)">Combined discrete element and CFD modelling of airflow through random stacking of horticultural products in vented boxes.</a> Journal of Food Engineering. 89 (1), 33-41 (2008).</li>
<li>Ilangovan, A., Curto, J., Gaspar, P. D., Silva, P. D., Alves, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CFD+modelling+of+the+thermal+performance+of+fruit+packaging+boxes-influence+of+vent-holes+design%5BTitle%5D)+AND+%22Energies%22%5BJournal%5D)">CFD modelling of the thermal performance of fruit packaging boxes-influence of vent-holes design.</a> Energies. 14 (23), 7990(2021).</li>
<li>Gong, Y. F., Cao, Y., Zhang, X. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Forced-air+precooling+of+apples%3A+Airflow+distribution+and+precooling+effectiveness+in+relation+to+the+gap+width+between+tray+edge+and+box+wall%5BTitle%5D)+AND+%22Postharvest+Biology+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Forced-air precooling of apples: Airflow distribution and precooling effectiveness in relation to the gap width between tray edge and box wall.</a> Postharvest Biology and Technology. 177, 111523(2021).</li>
<li>Guo, R., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat+dissipation+analysis+and+optimization+of+lithium-ion+batteries+with+a+novel+parallel-spiral+serpentine+channel+liquid+cooling+plate%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Heat+and+Mass+Transfer%22%5BJournal%5D)">Heat dissipation analysis and optimization of lithium-ion batteries with a novel parallel-spiral serpentine channel liquid cooling plate.</a> International Journal of Heat and Mass Transfer. 189, 122706(2022).</li>
<li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+geometric+parameters+of+hydraulic+turbine+runner+in+turbine+mode+based+on+the+orthogonal+test+method+and+CFD%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Reports%22%5BJournal%5D)">Optimization of geometric parameters of hydraulic turbine runner in turbine mode based on the orthogonal test method and CFD.</a> Energy Reports. 8, 14476-14487 (2022).</li>
<li>Yun-De, S., Hai-Dong, Q., Sun, B., Li, Z. Z., Cao, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow+analysis+of+fresh+vegetable+box+based+on+multiporosity+material%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Education+and+Management+Engineering%22%5BJournal%5D)">Flow analysis of fresh vegetable box based on multiporosity material.</a> International Journal of Education and Management Engineering. 2 (1), 29(2012).</li>
<li>Elansari, A. M., Mostafa, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vertical+forced+air+pre-cooling+of+orange+fruits+on+bin%3A+Effect+of+fruit+size%2C+air+direction%2C+and+air+velocity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Saudi+Society+of+Agricultural+Sciences%22%5BJournal%5D)">Vertical forced air pre-cooling of orange fruits on bin: Effect of fruit size, air direction, and air velocity.</a> Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 19 (1), 92-98 (2020).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Ze względu na jego wysoką wydajność i złożoną budowę, w tym badaniu zbudowaliśmy skrzynkę wentylowaną w oparciu o oprogramowanie do modelowania. Przeanalizowaliśmy przepływ wewnętrzny za pomocą oprogramowania symulacyjnego. Oprogramowanie symulacyjne jest znane z zaawansowanych możliwości modelowania fizycznego, które obejmują modelowanie turbulencji, przepływy jedno- i wielofazowe, spalanie, modelowanie akumulatorów, interakcję płyn-struktura i wiele innych. Metoda selekcji próbek zastosowana w tym artykule to ortogonal...

Świeże warzywa i owoce zajmują dużą część spożywanej przez ludzi żywności, nie tylko dlatego, że mają dobry smak i atrakcyjną formę, ale także dlatego, że są bardzo korzystne dla ludzi w zdobywaniu pożywienia i utrzymaniu zdrowia1. Wiele badań wykazało, że świeże owoce i warzywa odgrywają wyjątkową rolę w zapobieganiu wielu chorobom2,3. W procesie przechowywania świeżych owoców i warzyw grzyby, światło, temperatura i wilgotność względna są ważnymi przyczynami ich pogorszenia4,5,6,7,8. Te warunki zewnętrzne wpływają na jakość przechowywanych świeżych owoców i warzyw, wpływając na wewnętrzny metabolizm lub reakcje chemiczne9.
Powszechne technologie obróbki owoców i warzyw obejmują nietermiczne i termiczne konserwowanie. Wśród nich wstępna obróbka termiczna ma pozytywny wpływ na proces suszenia, ale może mieć również niekorzystny wpływ na jakość produktu, taki jak utrata składników odżywczych, zmiana smaku i zapachu oraz zmiana koloru10,11. Dlatego w ostatnich latach z perspektywy badawczej zwrócono uwagę na nietermiczną konserwację produktów, aby sprostać zapotrzebowaniu konsumentów na świeże produkty. Obecnie istnieje głównie przetwarzanie promieniowania, pulsacyjne pole elektryczne, przetwarzanie ozonu, powłoki jadalne, dwutlenek węgla w fazie gęstej i inne technologie konserwacji nietermicznej do przechowywania owoców i warzyw, ale technologie te często mają wady, takie jak wymóg dużego sprzętu, wysoka cena i koszt użytkowania12. Dlatego konstrukcja o prostej konstrukcji, niskim koszcie i wygodnym sterowaniu sprzętem konserwującym ma duże znaczenie dla przemysłu spożywczego.
W środowisku przechowywania owoców i warzyw, odpowiedni system cyrkulacji powietrza pomaga wyeliminować ciepło generowane przez sam produkt, zmniejszyć gradient temperatury oraz utrzymać temperaturę i wilgotność w pomieszczeniu, w którym się znajduje. Prawidłowa cyrkulacja powietrza zapobiega również utracie wagi z powodu oddychania i infekcji grzybiczych13,14,15. Przeprowadzono liczne badania nad przepływem powietrza w różnych strukturach. Praeger et al.16,17 zmierzyli prędkość wiatru w różnych pozycjach przy różnych mocach roboczych wentylatorów w magazynie za pomocą czujników i stwierdzili, że może być nawet siedmiokrotna różnica w prędkości powietrza ze względu na różne wysokości pionowe, a prędkość powietrza w każdej pozycji była dodatnio skorelowana z mocą roboczą wentylatora. Ponadto w badaniu zbadano wpływ rozmieszczenia ładunków i liczby wentylatorów na przepływ powietrza i stwierdzono, że zwiększenie odległości niektórych pozycji wentylatorów i racjonalny dobór liczby wentylatorów było pomocne w poprawie efektu. Berry et al.18 badali wpływ przepływu powietrza w różnych środowiskach przechowywania owoców na rozkład aparatów szparkowych w pudełkach do pakowania. Korzystając z oprogramowania symulacyjnego, Dehghannya i in.19,20 zbadali stan przepływu powietrza wymuszonego przed zimnym powietrzem w opakowaniu z różnymi obszarami wentylacji, ilościami i pozycjami dystrybucji na ściance opakowania i uzyskali nieliniowy wpływ każdego parametru na stan przepływu powietrza. Delele et al.21 zastosowali model obliczeniowej dynamiki płynów do zbadania wpływu produktów losowo rozmieszczonych w różnych formach skrzynek wentylacyjnych na przepływ powietrza. Odkryli, że rozmiar produktu, porowatość i współczynnik otworów w pudełku miały większy wpływ na przepływ powietrza, podczas gdy losowe napełnianie miało mniejszy wpływ. Ilangovan et al.22 badali wzorce przepływu powietrza i zachowanie termiczne między trzema strukturami opakowań i porównali wyniki z referencyjnymi modelami strukturalnymi. Wyniki pokazały, że dystrybucja ciepła w skrzynce nie była jednolita ze względu na różne lokalizacje i konstrukcje odpowietrznika. Gong et al.23 zoptymalizowali szerokość szczeliny między krawędzią tacki a ścianką pojemnika.
Techniki użyte w tym artykule obejmują metody symulacji i optymalizacji. Zasada pierwszego z nich polega na tym, że równania rządzące zostały zdyskretyzowane i numerycznie rozwiązane przy użyciu metody skończonej objętości21. Metoda optymalizacji zastosowana w tym artykule jest określana jako optymalizacja ortogonalna24. Test ortogonalny jest typową metodą analizy wieloczynnikowej i wielopoziomowej. Tabela ortogonalna zbudowana tą metodą zawiera reprezentatywne punkty równomiernie rozmieszczone w przestrzeni projektowej, które mogą wizualnie opisywać całą przestrzeń projektową i być badane. Oznacza to, że mniej punktów reprezentuje pełny test czynnikowy, co znacznie oszczędza czas, siłę roboczą, zasoby materialne i finansowe. Test ortogonalny jest szeroko stosowany w projektowaniu eksperymentów w dziedzinie systemów energetycznych, chemii, inżynierii lądowej itp25.
Celem tego badania jest zaprojektowanie i zoptymalizowanie wysokowydajnej skrzynki wentylowanej. Skrzynkę wentylowaną można zdefiniować jako oryginalną skrzynkę zawierającą urządzenie sterujące gazem, które równomiernie rozprasza gaz w skrzynce. Jednorodność prędkości odnosi się do tego, jak równomiernie powietrze przepływa przez wentylowaną skrzynkę. Yun-De i in.26 wcześniej wykazali, że właściwość materiału wieloporowatego ma istotny wpływ na jednorodność prędkości pudełka ze świeżymi warzywami. W niektórych eksperymentach komora lub modulowana komora była pozostawiana zarówno na górze, jak i na dole komory testowej, aby zagwarantować jednorodny rozkład powietrza wymuszonego lub indukowanego27. Skrzynka wentylowana zaprojektowana w tym artykule zawiera szereg rur z zygzakowatymi otworami. Kontrolowanie rozkładu przepływu powietrza w skrzynce wentylacyjnej jest główną strategią konserwacji. Po lewej i prawej stronie skrzynki wentylowanej znajdują się dwa wloty powietrza o jednakowej wielkości, a wylot znajduje się w górnej części skrzynki. Kluczem do tego badania jest zaprojektowanie wewnętrznej struktury skrzynki wentylowanej. Innymi słowy, liczba rur i otworów jest ważnym parametrem przy zmianie wewnętrznej struktury odpowietrzanej skrzynki. Model referencyjny ma 10 rur. Dwie środkowe rury mają po 10 otworów, które są rozmieszczone naprzemiennie w poprzek rur. Liczba otworów od środkowej do zewnętrznej rury zwiększa się o dwa na raz.
Innymi słowy, gdy przechowujemy świeże warzywa, owoce i inne produkty, ciągły i stabilny przepływ powietrza może zmniejszyć oddychanie produktów, zredukować etylen i inne szkodliwe substancje do konserwacji produktu oraz obniżyć temperaturę wytwarzaną przez same produkty. Ze względu na różne parametry skrzynki wentylowanej nie jest łatwo uzyskać wymagany stan przepływu powietrza, co wpłynie na właściwości konserwatorskie skrzynki wentylowanej. W związku z tym projekt przyjmuje jako cel kontrolny jednorodność wewnętrznej prędkości przepływu powietrza w skrzynce wentylowanej. Przeprowadzono analizę wrażliwości parametrów konstrukcyjnych skrzynki wentylowanej. Próbki zostały wybrane według ortogonalnego projektu eksperymentalnego. Wykorzystaliśmy analizę zasięgu, aby zoptymalizować połączenie trzech parametrów konstrukcyjnych. W międzyczasie weryfikujemy atrakcyjność wyników optymalizacji.

<table><tbody><tr><td>Sprzętowy</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>procesor graficzny NVIDIA NVIDIA</td><td></td><td>nie dotyczy</td><td>Procesor graficzny NVIDIA jest potrzebny, ponieważ niektóre z poniższych struktur oprogramowania nie będą działać w inny sposób. https://www.nvidia.com</td></tr><tr><td>Oprogramowanie</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ansys-Workbench</td><td>ANSYS N</td><td>/A</td><td>Wielofunkcyjna metoda elementów skończonych oprogramowanie do projektowania komputerowego.https://www.ansys.com</td></tr><tr><td>SOLIDWORKS</td><td>Dassault Systemes</td><td>N/A</td><td>SolidWorks dostarcza różne rozwiązania projektowe, zmniejsza liczbę błędów w procesie projektowania i poprawia jakość produktu www.solidworks.com</td></tr><tr><td>SPSS</td><td>IBM</td><td>N/A</td><td>Oprogramowanie do statystycznych operacji analitycznych, eksploracji danych, analizy predykcyjnej i zadań wspomagających podejmowanie decyzji.https://www.ibm.com</td></tr></tbody></table>

projektowanie i strategie optymalizacji wysokowydajnej skrzynki wentylowanej

Design and Optimization Strategies of a High-Performance Vented Box

To badanie ma na celu rozwiązanie problemów związanych z chaosem przepływu powietrza i słabą wydajnością w wentylowanej skrzynce, spowodowanej niejednorodnym rozkładem przepływu powietrza poprzez projekt wewnętrznej struktury wentylowanej skrzynki o stałym zużyciu energii. Ostatecznym celem jest równomierne rozprowadzenie przepływu powietrza wewnątrz wentylowanej skrzynki. Analizę wrażliwości przeprowadzono dla trzech parametrów konstrukcyjnych: liczby rur, liczby otworów w rurze środkowej oraz liczby każdego przyrostu od rury wewnętrznej do zewnętrznej. Łącznie wyznaczono 16 losowych zestawów tablic o trzech parametrach strukturalnych z czterema poziomami przy użyciu ortogonalnego projektu eksperymentalnego. Do budowy modelu 3D dla wybranych punktów doświadczalnych wykorzystano komercyjne oprogramowanie, a dane te wykorzystano do uzyskania prędkości przepływu powietrza, które następnie wykorzystano do uzyskania odchylenia standardowego każdego punktu doświadczalnego. Zgodnie z analizą zasięgu, połączenie trzech parametrów konstrukcyjnych zostało zoptymalizowane. Innymi słowy, stworzono wydajną i ekonomiczną metodę optymalizacji, biorąc pod uwagę wydajność wentylowanego pojemnika, która może być szeroko stosowana do wydłużenia czasu przechowywania świeżej żywności.

Zgodnie z protokołem najważniejsze były trzy pierwsze etapy, obejmujące modelowanie, tworzenie siatki oraz symulację, których celem było wyznaczenie odchylenia standardowego natężenia przepływu. Następnie, za pomocą eksperymentów ortogonalnych i analizy zakresu, przeprowadzono optymalizację struktury skrzynki z otworem wentylacyjnym. Model wykorzystany w protokole to referencyjny model skrzynki z otworem wentylacyjnym, który stanowi model początkowy uzyskany z materiałów referencyjnych. Rycina 4</str...

Tutaj prezentujemy metodę analizy zakresu, która optymalizuje punkty próbkowania generowane przez ortogonalny projekt eksperymentalny, aby zapewnić, że świeża żywność może być przechowywana w wentylowanym pudełku przez długi czas, regulując wzorzec przepływu powietrza.

Projektowanie i strategie optymalizacji wysokowydajnej skrzynki wentylowanej

This study aims to solve the problems of air flow chaos and poor performance in a vented box caused by the heterogeneous distribution of airflow through ...

Niniejsze badanie ma na celu rozwiązanie problemów chaosu przepływu powietrza i słabej wydajności w skrzynce wentylowanej spowodowanej nieuzasadnionym rozkładem przepływu powietrza poprzez konstrukcję wewnętrzną skrzynki wentylowanej przy założeniu stałego zużycia energii. Stworzono wydajną i ekonomiczną metodę optymalizacji, biorąc pod uwagę wydajność wentylowanego pojemnika, który można łatwo wykorzystać do wydłużenia czasu przechowywania świeżej żywności. Celem niniejszej pracy jest zaprojektowanie i optymalizacja wysokowydajnej skrzynki wentylowanej zawierającej układ rur z otworami zygzakowatymi.Po lewej i prawej stronie skrzynki wentylowanej znajdują się dwa wloty powietrza o jednakowej wielkości, a wylot umieszczono w górnej części skrzynki wentylowanej. Model referencyjny ma 10 rur. Dwie środkowe rury mają odpowiednio 10 otworów, które są rozmieszczone naprzemiennie w poprzek rur.Liczba otworów od środkowej do zewnętrznej rury zwiększa się o dwa na raz. Biorąc pod uwagę układy rur, trójwymiarowa dolna połowa i górna połowa wentylowanych modeli skrzynkowych są ustalane za pomocą trójwymiarowego oprogramowania i zapisywane jako pliki XT. Uruchom oprogramowanie symulacyjne i przeciągnij komponent siatki z systemów komponentów do okna schematu projektu.Nazwij to jako dół. Kliknij prawym przyciskiem myszy geometrię i kliknij przycisk Przeglądaj, aby zaimportować dolny plik XT. Kliknij prawym przyciskiem myszy geometrię, a następnie kliknij nową geometrię programu do modelowania projektu, aby przejść do okna programu modelowania projektu siatki.Kliknij przycisk generuj, aby wyświetlić dolny model. Kliknij prawym przyciskiem myszy górną powierzchnię, a następnie kliknij nazwane zaznaczenie, aby zmienić jej nazwę na Wentylowana górna skrzynka. Wybierz obiekty filtru wyboru.Kliknij prawym przyciskiem myszy dolny model, aby wybrać nazwany wybór i zmienić jego nazwę na dolny. Wybierz twarze filtru wyboru i przełącz tryb wyboru na pole wyboru. Zaznacz wszystkie powierzchnie wewnętrzne i kliknij prawym przyciskiem myszy, aby wybrać nazwany wybór i zmienić jego nazwę na zewnętrzne powierzchnie wewnętrzne, zdefiniowane później jako interfejsy siatki.Wróć do początkowego okna. Kliknij dwukrotnie siatkę na dole. Wejdź do okna tworzenia siatki.Zmień preferencje fizyczne z mechanicznego na CFD. Kliknij aktualizację, aby wygenerować model siatki. Wróć do początkowego okna.Przeciągnij komponent siatki z układów komponentów do okna schematu projektu. Nazwij go jako top. Kliknij prawym przyciskiem myszy geometrię, a następnie kliknij przycisk Przeglądaj, aby zaimportować górny plik XT.Kliknij prawym przyciskiem myszy geometrię, a następnie kliknij nową geometrię programu do modelowania projektu, aby przejść do okna programu modelowania projektu siatki. Kliknij przycisk generuj, aby wyświetlić górny model. Kliknij prawym przyciskiem myszy dolną powierzchnię, a następnie kliknij nazwane zaznaczenie, aby zmienić jej nazwę na dolne pole wentylowane.Wybierz obiekty filtru wyboru. Kliknij prawym przyciskiem myszy górny model, aby wybrać nazwane zaznaczenie i zmień jego nazwę na górną. Wybierz powierzchnie filtru wyboru.Kliknij prawym przyciskiem myszy górną powierzchnię, a następnie kliknij nazwane zaznaczenie, aby zmienić jego nazwę na wylot. Wróć do początkowego okna. Kliknij dwukrotnie siatkę górnej.Wejdź do okna tworzenia siatki. Zmień preferencje fizyczne z mechanicznego na CFD. Kliknij siatkę prawym przyciskiem myszy, aby wybrać rozmiar we wstawce.Wybierz obiekty filtru wyboru. Wybierz górny model i 18 pierwszych rozmiarów elementów. Kliknij przycisk Aktualizuj.Wróć do początkowego okna. Przeciągnij komponent siatki z układów komponentów do okna schematu projektu. Nazwij go jako potok.Zaimportuj plik XT rury, klikając opcję geometria. Wejdź do okna modelera projektowania siatki. Model rury zostanie ponownie wyświetlony po kliknięciu przycisku generuj.Wybierz dwie powierzchnie końcowe rury i oznacz je jako wlot pierwszy i wlot drugi. Rura według wyboru korpusu jest oznaczona jako rura. Wszystkie powierzchnie wewnętrzne przez wybór pola są oznaczone jako wewnętrzne powierzchnie wewnętrzne, zdefiniowane później jako interfejsy siatki.Wróć do początkowego okna. Kliknij dwukrotnie siatkę rury. Wejdź do okna tworzenia siatki.Zmień preferencje fizyczne z mechanicznego na CFD. Model siatki można wygenerować, klikając przycisk aktualizuj. Wróć do początkowego okna.Przeciągnij komponent symulacji do okna schematu projektu. Połącz trzy komponenty siatki z komponentem symulacji i zaktualizuj, aby wprowadzić. Sprawdź jakość modelu siatki.Sprawdź, czy siatka ma objętość ujemną. Wybierz czynnik stały, współczynnik relaksacji, współczynnik resztkowy i współczynnik skali czasowej. Wybierz wartości domyślne.Wejdź do interfejsu ustawień modelu lepkiego, aby wybrać model K-epsilon. Ustaw materiał powietrzny. Zmień typ strefy komórkowej na płynny.Przekształć typ górnej części skrzynki wentylowanej, dolnej powierzchni wentylowanej, powierzchni zewnętrznych i powierzchni wewnętrznych wewnętrznych ze ściany domyślnej na interfejs. Otwórz interfejsy siatki i wejdź do okna tworzenia/edycji interfejsów siatki. Dopasuj powierzchnie wewnętrzne zewnętrzne do powierzchni wewnętrznych wewnętrznych.Dopasuj wentylowaną górną część pudełka do wentylowanej dolnej skrzynki. Na koniec dwa interfejsy siatki są tworzone wśród wentylowanego pudełka i nazywane odpowiednio interfejsem pierwszym i interfejsem drugim. Ustaw prędkości przepływu powietrza we wszystkich wlotach na 8.9525 metrów na sekundę w oknie wlotu prędkości.Ustaw ciśnienie manometryczne wylotu na zero w okienku wylotu ciśnienia. Ustaw styl inicjalizacji rozwiązania jako inicjalizację standardową przed inicjalizacją. Ustaw liczbę iteracji na 2000.Kliknij przycisk Oblicz, aby rozpocząć symulację i powrócić do okna początkowego, aż do zakończenia symulacji. Kliknij wyniki. Wejdź w okno postu CFD.Kliknij ikonę usprawnienia w przyborniku. Wybierz wylot w kierunku start od i do tyłu. Kliknij przycisk Zastosuj, aby wygenerować wewnętrzny schemat przepływu odpowietrzonej skrzynki.Kliknij płaszczyznę w polu położenie. Wybierz płaszczyznę ZX w metodzie i wprowadź wartość 0,6. Kliknij przycisk Zastosuj, aby wygenerować płaszczyznę znajdującą się 0,6 metra od dolnej powierzchni.Kliknij ikonę konturu w przyborniku. Wybierz płaszczyznę pierwszą w lokalizacjach. Wybierz prędkość w zmiennej.Wybierz opcję lokalny w zakresie. Kliknij przycisk Zastosuj, aby wygenerować kontur prędkości. Wyeksportuj dane natężenia przepływu dla płaszczyzny wygenerowanej powyżej.Uzyskaj odchylenie standardowe natężenia przepływu w programie Excel. Uruchom oprogramowanie do analizy statystycznej. Kliknij dane i kliknij przycisk generuj w projekcie ortogonalnym.Wprowadź numer rury w polu nazwa czynnika i A w polu etykieta czynnika. Kliknij przycisk Dodaj i zdefiniuj wartości, aby ustawić cztery poziomy liczby rur. Kliknij przycisk Kontynuuj i wróć do okna generowania projektu ortogonalnego.Wprowadź numer otworu w nazwie czynnika i B w etykiecie współczynnika. Kliknij przycisk Dodaj i zdefiniuj wartości, aby ustawić cztery poziomy liczby otworów. Kliknij przycisk Kontynuuj i wróć do okna generowania projektu ortogonalnego.Wprowadź łączną liczbę w nazwie czynnika i C w etykiecie czynnika. Kliknij przycisk Dodaj i zdefiniuj wartości, aby ustawić cztery poziomy liczby przyrostów. Kliknij przycisk Kontynuuj i utwórz nowy plik danych, aby wygenerować 16 próbek tablic.Kliknij widok zmiennej, aby wybrać wartość nominalną w miarze i dane wejściowe w roli. Zmień jego nazwę na Odchylenie standardowe razy 100 000. Powtórz kroki od 1.1 do 2.5 z powyższymi punktami próbkowania.Wynikowe 16 odchyleń standardowych pomnożonych przez 100 000 jest wypełnianych na liście próbek w celu późniejszej optymalizacji. Kliknij przycisk Analizuj, a następnie kliknij opcję Jednowymiarowa w ogólnym modelu liniowym. Wypełnij odchylenie standardowe razy 100 000 do zmiennej zależnej i napełnij numer rury, numer otworu, liczbę skumulowaną, do stałych współczynników.Kliknij warunki modelu i kompilacji. Zmień interakcję na główne efekty. Wypełnij A, B, C w modelu.Kliknij przycisk Kontynuuj i wróć do okna jednej zmiennej. Kliknij średnie EM i wpisz A, B, C w polu wyświetl średnie dla. Kliknij przycisk Kontynuuj i wróć do okna jednej zmiennej.Kliknij OK i uzyskaj wynik optymalizacji. Minimalna wartość kolumny średniej w tabeli odpowiada zmiennej optymalnej. Kliknij dwukrotnie tabelę.Wejdź do okna tabeli przestawnej. Kliknij edytuj i kliknij pasek w utwórz wykres, aby wygenerować histogram. Jak pokazano na rysunku czwartym i piątym, linia strumienia późniejszej wentylowanej skrzynki jest jeszcze bardziej nieuporządkowana niż w pierwszej, ze względu na wewnętrzną strukturę wentylowanej skrzynki.Jak pokazano na rysunku szóstym i siódmym, natężenie przepływu wewnątrz wentylowanej skrzynki, która jest jednym z modeli używanych do analizy wrażliwości, jest bardziej nierównomierne. Aby bardziej intuicyjnie zrozumieć rozkład strumienia wewnątrz wentylowanej skrzynki, odchylenie standardowe oblicza się za pomocą tego wzoru. Tabela pierwsza przedstawia odchylenie standardowe natężeń przepływu dla 10 grup skrzynki wentylowanej używanej do analizy wrażliwości.Duże odchylenie standardowe oznacza dużą różnicę między większością natężeń przepływu a ich średnim natężeniem przepływu. W ten sposób widać, że zmiana wewnętrznej struktury wentylowanej skrzynki może zmienić jej wewnętrzny przepływ i sprawić, że opływnik będzie bardziej rozsądny. Podczas projektowania eksperymentu ortogonalnego w tym artykule dostępne są trzy zmienne projektowe.Każda z tych trzech zmiennych ma cztery poziomy. Jak pokazano w tabeli, 16 grup eksperymentalnych punktów projektowych uzyskano za pomocą ortogonalnego projektu eksperymentalnego. Obliczane są odchylenia standardowe.Ostatecznie metoda analizy zasięgu jest stosowana jako metoda optymalizacji w celu znalezienia optymalnej kombinacji parametrów konstrukcji. Rysunek ósmy przedstawia wynik optymalizacji parametru konstrukcyjnego dotyczącego liczby rur. Z tego widzimy, że minimalną wartość uzyskuje się, gdy liczba rur wynosi 14.Rysunek dziewiąty przedstawia wynik optymalizacji dla parametru konstrukcji dotyczącego liczby otworów w środkowych rurach. Z tego widzimy, że minimalną wartość uzyskuje się, gdy liczba otworów w środkowych rurach wynosi 14. Rysunek 10 przedstawia wynik optymalizacji dla parametru konstrukcyjnego dotyczącego liczby każdego przyrostu od wewnątrz do rury zewnętrznej.Z tego widzimy, że minimalną wartość uzyskuje się, gdy liczba każdego przyrostu od wewnątrz do rury zewnętrznej wynosi cztery. Z powyższej analizy wynika, że optymalna kombinacja to rura numer 14, otwór numer 14, łączny numer cztery. W celu potwierdzenia dokładności przeanalizowano optymalny przypadek.Rysunki 4 i 11 pokazują upływ modelu referencyjnego w porównaniu z modelem zoptymalizowanym. Rysunki 6 i 12 pokazują rozkład prędkości przepływu wewnątrz modelu referencyjnego w porównaniu z modelem zoptymalizowanym. W tabeli trzeciej przedstawiono porównanie modelu optymalizacyjnego z modelem referencyjnym.Można zauważyć, że odchylenie standardowe obliczone przez zoptymalizowany model jest niższe w porównaniu z odchyleniem standardowym modelu referencyjnego. Tabela czwarta pokazuje wzrost liczby otworów z czterech do sześciu, przy niewielkiej zmianie odchylenia standardowego. W tym artykule środowisko wewnętrzne wentylowanej skrzynki zostało poprawione poprzez optymalizację jej struktury, a jakość jej środowiska wewnętrznego jest mierzona za pomocą odchylenia standardowego.Im mniejsze odchylenie standardowe, tym bardziej rozsądny jest przepływ powietrza wewnątrz wentylowanej skrzynki, co wskazuje, że metoda optymalizacji przyjęta w tej pracy jest skuteczna i wykonalna.

design-and-optimization-strategies-of-a-high-performance-vented-box

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Delitynizowane zagęszczone drewno stanowi nowy, obiecujący, lekki, wysokowydajny i pochodzenia biologicznego materiał o dużym potencjale, aby w przyszłości częściowo zastąpić kompozyty wzmocnione włóknem naturalnym lub włóknem szklanym. Przedstawiamy tutaj dwie wszechstronne ścieżki produkcji i pokazujemy możliwość tworzenia złożonych części kompozytowych.

Wytwarzanie i projektowanie wysokowydajnych kompozytów drewnopochodnych

Model symulacyjny specjalnie wspierający wstępny projekt pompy o zmiennej wydajności elektrycznej (EVDP) jest rozwijany i częściowo weryfikowany przez eksperymenty. Wydajność sterowania, żywotność, niezawodność itp. można ocenić przy użyciu proponowanego modelu, który obejmuje główne wymagania dotyczące wydajności w ramach zadania wstępnego projektu EVDP.

Metoda modelowania i symulacji dla wstępnego projektu pompy o zmiennej wydajności

Tutaj prezentujemy adaptacyjną metodę symulowanego wyżarzania (ASAM) w celu optymalizacji przybliżonego modelu powierzchni odpowiedzi kwadratowej (QRSM) odpowiadającego systemowi zarządzania ciepłem akumulatora pokrytego pyłem zawieszonym i wypełnienia spadków temperatury poprzez dostosowanie kombinacji prędkości przepływu powietrza na wlotach systemu.

Optymalizacja systemu zarządzania ciepłem na bazie powietrza dla zapylonych akumulatorów litowo-jonowych pokrytych cząstkami stałymi

W niniejszym badaniu połączono oprogramowanie do analizy numerycznej z metodologią powierzchni odpowiedzi (RSM) w celu systematycznego badania metody projektowania optymalizacji tarcz ciernych sprzęgieł hydro-lepkościowych.

Metoda projektowania optymalizacji parametrycznej tarcz ciernych sprzęgieł hydroleskotycznych

Testy rozwojowe materiałów wybuchowych do zastosowań wojskowych obejmują formułowanie na małą skalę, testy bezpieczeństwa, a na końcu testy wydajności detonacji w celu weryfikacji teoretycznych obliczeń. W tym artykule omówiono typowe testy rozwojowe związane z pomiarem prędkości detonacji i ciśnienia detonacji.

Badania i rozwój materiałów wybuchowych o wysokiej wydajności

Ten artykuł opisuje wytwarzanie nanomateriałów z substratu fulerenu Si, które zostało sprawdzone i zweryfikowane za pomocą nanopomiarów i symulacji dynamiki molekularnej.

Sondowanie podłoża krzemowego osadzonego w C84 przy użyciu mikroskopii z sondą skaningową i dynamiki molekularnej

Ten artykuł przedstawia oparte na impedancji urządzenie do wykrywania szybkości parowania roztworów. Oferuje wyraźne zalety w porównaniu z konwencjonalnym podejściem do odchudzania: szybka reakcja, wykrywanie o wysokiej czułości, wymóg małej próbki, wielokrotne pomiary próbek i łatwy demontaż w celu czyszczenia i ponownego użycia.

Wysokowydajna platforma oparta na impedancji do wykrywania szybkości parowania

Ten protokół opisuje strategię produkcji opartą na rozwiązaniach dla wysokowydajnych, elastycznych, przezroczystych elektrod z w pełni wbudowaną, grubą metalową siatką. Elastyczne przezroczyste elektrody wytwarzane w tym procesie wykazują jedne z najwyższych zgłoszonych parametrów, w tym bardzo niską rezystancję arkusza, wysoką przepuszczalność optyczną, stabilność mechaniczną przy zginaniu, silną przyczepność podłoża, gładkość powierzchni i stabilność środowiskową.

Skalowalna strategia produkcji oparta na roztworze dla wysokowydajnych, elastycznych i przezroczystych elektrod z wbudowaną metalową siatką

Przedstawiono protokół uzyskiwania profilu chlorków rozpuszczalnych w wodzie przy użyciu metody mielenia o wysokiej precyzji.

Wykrywanie rozpuszczalnego w wodzie rozkładu chlorków w zaczynach cementowych w bardzo precyzyjny sposób

W tym artykule pokazano dielektroforezę wspomaganą przepływem dla samoorganizacji urządzeń nanoprzewodowych. Jako przykład pokazano wytwarzanie tranzystora polowego z nanodrutu krzemowego.

Dielektroforeza wspomagana przepływem: tania metoda wytwarzania wysokowydajnych urządzeń nanoprzewodowych przetwarzalnych w roztworze

Poznaj metody optymalizacji przepływu powietrza w skrzynce wentylowanej do przechowywania świeżej żywności. Strategia projektowania zwiększa wydajność przy stałym zużyciu energii.

Projektowanie i strategie optymalizacji wysokowydajnej skrzynki wentylowanej

Przeglądaj więcej filmów