Для дальнейшей оптимизации эффекта заморозки быстрозаморозочного аппарата с вертикальным ударным замороживанием в данной работе на основе физического быстрозаморозочного аппарата с размером статической камеры 4 м×1,5 м×2 м, при обеспечении постоянного входного давления 190 Па и входного объемного расхода 2,64 м³/с, предложены 5 различных размеров статической камеры: 4 м×1,5 м×1,5 м, 4 м×2 м×1,5 м, 4 м×2 м×2 м, 4 м×2,5 м×1,5 м, 4 м×2,5 м×2 м. С помощью CFD смоделировано влияние изменения размера статической камеры на внутреннее поле потока аппарата, комплексно проанализированы характеристики теплообмена внутри статической камеры с точки зрения скорости воздуха на выходе из сопла, распределения векторов воздушного потока на поверхности стального ленты, интенсивности теплообмена и его равномерности. Результаты показывают, что при одинаковом расходе на входе в статическую камеру и неизменном давлении, только у размера 4 м×1,5 м×1,5 м скорость на выходе близка к скорости при исходном размере, у остальных размеров скорость выхода немного меньше, но изменения несущественны. Однако интенсивность теплообмена и его равномерность у этого размера значительно хуже, чем у 4 м×2,5 м×1,5 м и 4 м×2,5 м×2 м. Кроме того, интенсивность теплообмена статической камеры размером 4 м×2 м×2 м примерно на 4,85% выше, чем у 4 м×1,5 м×2 м, но равномерность хуже, что не делает его предпочтительным вариантом. Интенсивность теплообмена у размеров 4 м×2,5 м×1,5 м и 4 м×2,5 м×2 м достигает 177,76 и 177,39 соответственно, что на 6,81% и 6,59% выше по сравнению с исходным размером поверхности стальной ленты, при этом равномерность также лучшая. Учитывая вышеперечисленные факторы, размеры 4 м×2,5 м×1,5 м и 4 м×2,5 м×2 м являются наилучшими по параметрам скорости выхода, интенсивности и равномерности теплообмена среди пяти размеров.

заморозка продуктов питания; ударная заморозка; статическая камера; вычислительная гидродинамика