لتحسين تأثير التجميد لجهاز التجميد السريع ذو الصدمة العلوية والسفلية بشكل أكبر، يعتمد هذا البحث على جهاز التجميد السريع المادي ذو غرفة الضغط الثابت بحجم 4 م×1.5 م×2 م، مع ضمان ثبات ضغط المدخل عند 190 باسكال وتدفق حجمي عند المدخل بحجم 2.64 م3/ثانية، تم اقتراح 5 أحجام مختلفة لغرفة الضغط الثابت وهي: 4 م×1.5 م×1.5 م، 4 م×2 م×1.5 م، 4 م×2 م×2 م، 4 م×2.5 م×1.5 م، و4 م×2.5 م×2 م. تم محاكاة تأثير تغييرات حجم غرفة الضغط الثابت على مجال التدفق الداخلي لجهاز التجميد السريع باستخدام الديناميكا الحرارية الحسابية (CFD)، وتم تحليل خصائص نقل الحرارة في غرفة الضغط الثابت من خلال سرعة الرياح عند مخرج فوهة جهاز التجميد، وتوزيع متجهات تدفق الهواء على سطح الشريط الفولاذي، وشدة نقل الحرارة وتجانسها على سطح الشريط الفولاذي بشكل شامل. أظهرت النتائج أنه في حالة ثبات تدفق الدخول والضغط عند المدخل لغرفة الضغط الثابت، فإن سرعة الرياح عند مخرج الغرفة بحجم 4 م×1.5 م×1.5 م تختلف قليلاً فقط عن سرعة المخرج للحجم الأصلي، بينما تكون سرعة المخرج للحجوم الأخرى أقل قليلاً ولكن التغير غير ملحوظ. ومع ذلك، فإن شدة نقل الحرارة والتجانس لهذا الحجم أقل بكثير من أحجام 4 م×2.5 م×1.5 م و4 م×2.5 م×2 م. بالإضافة إلى ذلك، فإن شدة نقل الحرارة لحجم غرفة الضغط الثابت 4 م×2 م×2 م أعلى بحوالي 4.85% من حجم 4 م×1.5 م×2 م، ولكن التجانس أقل، مما لا يجعله التصميم المفضل. أما حجم 4 م×2.5 م×1.5 م و4 م×2.5 م×2 م، فقد كانت شدة نقل الحرارة 177.76 و177.39 على التوالي، وهي أعلى بحوالي 6.81% و6.59% من شدة نقل الحرارة على سطح الشريط الفولاذي بحجم الغرفة الأصلي، كما كان التجانس الأفضل. واستناداً إلى العوامل السابقة، فإن حجوم 4 م×2.5 م×1.5 م و4 م×2.5 م×2 م تعد الأفضل من حيث سرعة الرياح عند المخرج، شدة نقل الحرارة، والتجانس بين الأحجام الخمسة.

تجميد الأغذية; تقنية التجميد بالصدمة; غرفة الضغط الثابت; الديناميكا الحرارية الحسابية