Para entender o efeito de diferentes estruturas de isolamento térmico e diferentes temperaturas sobre a uniformidade da distribuição do campo de temperatura, qualidade e efeito na entrega refrigerada de tomates, este artigo toma o tomate como objeto de estudo, estabelece um modelo numérico tridimensional para análise do campo de temperatura em uma caixa refrigerada por semicondutores, e realiza validação experimental. Os resultados da simulação mostram que, a uma temperatura externa constante de 20 ℃, a temperatura média dentro da caixa refrigerada por semicondutores com estrutura composta de painel de isolamento a vácuo (VIP) e poliuretano (PU) diminui de 20,7 ℃ para 5 ℃ em 30 minutos, enquanto a estrutura isolante de poliuretano (PU) demora 35 minutos. Após 35 minutos, a temperatura média foi de 4,58 ℃ e 4,97 ℃, respectivamente, e a diferença máxima de temperatura entre a parte frontal e os lados esquerdo e direito foi de 6,97 ℃ e 8,09 ℃, respectivamente; os tomates pré-resfriados a 4, 10 e 15 ℃ foram colocados em caixas refrigeradas VIP+PU e PU e simulados para entrega por 10 horas a 2,5 ℃. A temperatura média dos tomates dentro das caixas VIP+PU e PU diminuiu para 2,38, 4,29, 5,89 ℃ e 3,33, 5,15, 6,67 ℃, respectivamente, e a uniformidade da temperatura do coração do fruto foi de 0,52, 0,44, 0,41 e 0,57, 0,47, 0,43, respectivamente. Os resultados dos experimentos reais de entrega refrigerada de tomates e das simulações foram basicamente consistentes. Os resultados indicam que o desempenho térmico, a velocidade de resfriamento e a uniformidade da temperatura do coração do refrigerador semicondutor VIP+PU são significativamente superiores aos do PU; o tomate a 4 ℃ sob condições de entrega refrigerada a 2,5 ℃ teve o melhor efeito, com taxa de perda de peso de 0,08%, mudanças mínimas na luminosidade e cromaticidade, e teor de sólidos solúveis de 5,13%.

Caixa refrigerada por semicondutor; Painel de isolamento a vácuo; Poliuretano; Dinâmica dos fluidos computacional; Qualidade nutricional