Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Стратегии проектирования и оптимизации высокопроизводительной вентилируемой коробки

2K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/65076

⸱

9 июня 2023 г.

 ,  ,  ,  ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем метод анализа диапазона для оптимизации точек выборки, генерируемых ортогональным экспериментальным дизайном, чтобы гарантировать, что свежие продукты могут храниться в вентилируемом ящике в течение длительного времени, регулируя схему воздушного потока.

Аннотация

Данное исследование направлено на решение проблем хаоса воздушных потоков и низкой производительности в вентилируемой коробке, вызванной неоднородным распределением воздушного потока через конструкцию внутренней структуры вентилируемой коробки с постоянным потреблением энергии. Конечная цель состоит в том, чтобы равномерно распределить воздушный поток внутри вентилируемой коробки. Анализ чувствительности проводился по трем конструктивным параметрам: количеству труб, количеству отверстий в средней трубе и количеству каждого приращения от внутренней к внешней трубе. Всего с использованием ортогонального экспериментального дизайна было определено 16 случайных наборов массивов из трех структурных параметров с четырьмя уровнями. Коммерческое программное обеспечение использовалось для построения 3D-модели выбранных экспериментальных точек, и эти данные использовались для получения скоростей воздушного потока, которые затем использовались для получения стандартного отклонения каждой экспериментальной точки. По результатам анализа диапазона было оптимизировано сочетание трех конструктивных параметров. Другими словами, был создан эффективный и экономичный метод оптимизации, учитывающий производительность вентилируемого ящика, и его можно широко использовать для продления времени хранения свежих продуктов.

Введение

Свежие овощи и фрукты занимают высокую долю потребления пищи человеком не только потому, что они имеют хороший вкус и привлекательную форму, но и потому, что они приносят большую пользу людям для получения питания и поддержания здоровья1. Многие исследования показали, что свежие фрукты и овощи играют уникальную роль в профилактике многих заболеваний 2,3. В процессе хранения свежих фруктов и овощей грибы, свет, температура и относительная влажность являются важными причинами их порчи 4,5,6,7,8.<....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Предсимуляционная обработка

ПРИМЕЧАНИЕ: Принимая во внимание массивы труб, трехмерная нижняя половина и верхняя половина моделей вентилируемых коробок устанавливаются с помощью трехмерного программного обеспечения и сохраняют их в виде файлов X_T, габаритные размеры показаны на рисунке 1. Конфигурации приведены в таблице материалов.

  1. Запустите программное обеспечение для моделирования и перетащите компонент Mesh из раздела «Компонентные системы» в окно «Схема проекта». Назовите его «дно». Щелкните правой кнопкой мыши « Геометрия » и выберите «

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

В соответствии с протоколом наиболее важными были первые три части, которые включают моделирование, создание сетки и симуляцию, и все это для получения стандартного отклонения скорости потока. Затем мы завершили оптимизацию структуры вентилируемой коробки с помощью ортогональных экспериментов и анализа дальности. Модель, используемая в протоколе, представляет собой модель эталонной вентилируемой коробки, которая является исходной моделью, полученной из эталона. На рисунке 4 показан результат обтекаемого потока эталонной .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Из-за его высокой производительности и сложной конструкции в этом исследовании мы построили вентилируемый бокс на основе программного обеспечения для моделирования. Мы проанализировали внутренний поток с помощью программного обеспечения для моделирования. Программное обеспечение для моделирования известно своими расширенными возможностями физического моделирования, которые включают моделирование турбулентности, однофазные и многофазные потоки, сгорание, моделирование батареи, взаимодействие жидкости и структуры и многое .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам раскрывать нечего.

Благодарности

Это исследование поддерживается Вэньчжоуским научно-техническим бюро Китая (крупный научно-технический инновационный проект в Вэньчжоу в рамках гранта No ZG2020029). Исследование финансируется Вэньчжоуской ассоциацией науки и техники с грантом No KJFW09. Это исследование было поддержано Муниципальной ключевой научно-исследовательской программой Вэньчжоу (ZN2022001).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Аппаратное обеспечение
NVIDIA GPUNVIDIAN/AГрафический процессор NVIDIA необходим, так как некоторые из приведенных ниже программных фреймворков не будут работать иначе. https://www.nvidia.com
Программное обеспечение
Ansys-WorkbenchANSYSN/AМногоцелевой метод конечных элементов Программное обеспечение для компьютерного проектирования.https://www.ansys.com
SOLIDWORKSDassault SystèmesN/ASolidWorks предлагает различные решения для проектирования, сокращает количество ошибок в процессе проектирования и повышает качество продукции
www.solidworks.com
Программные продукты SPSSIBMN/ASoftware для статистических аналитических операций, интеллектуального анализа данных, прогнозного анализа и поддержки принятия решений.https://www.ibm.com

Ссылки

  1. Villa-Rodriguez, J. A., et al. Maintaining antioxidant potential of fresh fruits and vegetables after harvest. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 55 (6), 806-822 (2015).
  2. Mozaffari, H., Lafrenière, J., Conklin, A.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Конструкция вентилируемого боксаоптимизация воздушного потокаортогональное планирование экспериментаанализ чувствительностиструктурные параметрыCFD-моделированиераспределение воздушного потокаанализ стандартного отклоненияконструкция системы трубраспределение скорости потока