In diesem Artikel wird eine Methode verwendet, die numerische Simulation mit experimenteller Verifizierung kombiniert, um die Auswirkungen von Druckbedingungen bei 170 Pa und 190 Pa auf drei verschiedene Strukturen von V-Schlitzdüsen hinsichtlich des Wärmeaustauschs in einem stoßartigen Schnellgefriergerät zu vergleichen. Es werden drei Aspekte untersucht: die Luftgeschwindigkeit am Düsenausgang, die Luftgeschwindigkeit in Querrichtung und die Nusselt-Zahl (Nu). Die Ergebnisse zeigen: Düsen mit einer größeren Verlängerungslänge K haben eine höhere Austrittsluftgeschwindigkeit und ein gleichmäßigeres Strömungsfeld, aber eine größere Verlängerungslänge K verringert die Intensität des Konvektionswärmeaustauschs; Düsen mit einem kleineren Winkel α zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt und dem Verlängerungsabschnitt haben eine geringere Luftgeschwindigkeit in Querrichtung, eine höhere Gleichmäßigkeit und sind weniger vom Querströmungs beeinflusst, haben aber keinen deutlichen Effekt auf die Erhöhung der Intensität des Konvektionswärmeaustauschs; wenn die Verlängerungslänge K der V-Schlitzdüse 10 mm beträgt und der Winkel α zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt und dem Verlängerungsabschnitt 165° beträgt, ist die durchschnittliche Nusselt-Zahl am höchsten und die Intensität des Konvektionswärmeaustauschs am größten.

gefrorene Lebensmittel; Stoß-Gefriertechnik; numerische Strömungsmechanik; Düsenstruktur