Stratégies de conception et d’optimisation d’une boîte ventilée performante

Résumé

Ici, nous présentons la méthode d’analyse de gamme pour optimiser les points d’échantillonnage générés par un plan expérimental orthogonal afin de s’assurer que les aliments frais peuvent être stockés dans une boîte ventilée pendant une longue période en régulant le schéma de flux d’air.

Résumé

Cette étude vise à résoudre les problèmes de chaos de flux d’air et de mauvaise performance dans une boîte ventilée causés par la distribution hétérogène du flux d’air à travers la conception de la structure interne de la boîte ventilée avec une consommation d’énergie constante. L’objectif final est de répartir uniformément le flux d’air à l’intérieur de la boîte ventilée. Une analyse de sensibilité a été effectuée pour trois paramètres structuraux : le nombre de tuyaux, le nombre de trous dans le tuyau du milieu et le nombre de chaque incrément de l’intérieur vers l’extérieur. Un total de 16 ensembles aléatoires de trois paramètres structurels à quatre niveaux ont été déterminés à l’aide du plan expérimental orthogonal. Un logiciel commercial a été utilisé pour la construction d’un modèle 3D pour les points expérimentaux sélectionnés, et ces données ont été utilisées pour obtenir les vitesses d’écoulement de l’air, qui ont ensuite été utilisées pour obtenir l’écart type de chaque point expérimental. Selon l’analyse de gamme, la combinaison des trois paramètres structurels a été optimisée. En d’autres termes, une méthode d’optimisation efficace et économique tenant compte des performances de la boîte ventilée a été établie, et elle pourrait être largement utilisée pour prolonger le temps de stockage des aliments frais.

Introduction

Les légumes et les fruits frais occupent une proportion élevée de la consommation alimentaire humaine, non seulement parce qu’ils ont bon goût et une forme attrayante, mais aussi parce qu’ils sont très bénéfiques pour les personnes pour obtenir une nutrition et maintenir la santé¹. De nombreuses études ont montré que les fruits et légumes frais jouent un rôle unique dans la prévention de nombreuses maladies ^2,3. Dans le processus de stockage des fruits et légumes frais, les champignons, la lumière, la température et l’humidité relative sont les principales raison....

Protocole

1. Traitement de pré-simulation

REMARQUE : Compte tenu des réseaux de tuyaux, la moitié inférieure tridimensionnelle et la moitié supérieure des modèles de boîtes ventilées sont établies à l’aide d’un logiciel tridimensionnel et en les enregistrant sous forme de fichiers X_T, les dimensions globales sont indiquées à la figure 1. Les configurations sont indiquées dans le tableau des matériaux.

1. Exécutez le logiciel de simulation et faites glisser le composant Mesh de la fenêtre « Systèmes de composants » vers la fenêtre « Schéma du projet ». Nommez-le « le fond ». Cliqu....

Résultats

Conformément au protocole, les trois premières parties étaient les plus importantes, qui comprennent la modélisation, le maillage et la simulation, le tout dans le but d’obtenir l’écart type du débit. Ensuite, nous avons complété l’optimisation de la structure de la boîte ventilée grâce à des expériences orthogonales et à l’analyse de gamme. Le modèle utilisé dans le protocole est le modèle de boîte ventilée de référence, qui est le modèle initial obtenu à partir de la référence.

Discussion

En raison de ses performances élevées et de sa structure complexe, dans cette étude, nous avons construit une boîte ventilée basée sur un logiciel de modélisation. Nous avons analysé le flux interne par un logiciel de simulation. Le logiciel de simulation est connu pour ses capacités avancées de modélisation physique, qui comprennent la modélisation de la turbulence, les écoulements monophasiques et multiphasiques, la combustion, la modélisation de batterie, l’interaction fluide-structure, et bien plus en.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Hardware
NVIDIA GPU	NVIDIA	N/A	An NVIDIA GPU is needed as some of the software frameworks below will not work otherwise. https://www.nvidia.com
Software
Ansys-Workbench	ANSYS	N/A	Multi-purpose finite element method computer design program software.https://www.ansys.com
SOLIDWORKS	Dassault Systemes	N/A	SolidWorks provides different design solutions, reduces errors in the design process, and improves product quality www.solidworks.com
SPSS	IBM	N/A	Software products for statistical analytical operations, data mining, predictive analysis, and decision support tasks software.https://www.ibm.com