Luchtgordijnkenmerken van een open vitrine met dubbele temperatuur

17 juni 2022

Een open vitrine met dubbele temperatuur is een nieuw product dat kan zorgen voor gelijktijdige verwarming en koeling van opgeslagen producten, als antwoord op de groeiende vraag van consumenten en retailers.

De unieke eigenschap van de in het onderhavige onderzoek bestudeerde open vitrine met dubbele temperatuur betreft gescheiden luchtkanalen om de verwarmde lucht en de gekoelde lucht te scheiden. Een dergelijke uitvoering leidt echter tot een ongelijkmatige verdeling in het luchtgordijn.

Karakterisering van niet-uniform luchtgordijn
Aangezien 70% van de koellast verwerkt wordt via het luchtgordijn, richt deze studie zich op het karakteriseren van het niet-uniforme luchtgordijn dat onvermijdelijk wordt geïntroduceerd door de open vitrine met dubbele temperatuur. De onderzoekers gebruiken een driedimensionaal CFD-model om onderzoek te doen naar de open vitrine met dubbele temperatuur die is uitgerust met gescheiden luchtkanalen en niet-uniforme achterwandperforaties.

Experimentele resultaten
Het model is eerst gevalideerd door experimentele resultaten. Twee dimensieloze parameters van het luchtgordijn beschrijven het beste de afdichtingseigenschappen van het luchtgordijn, waarbij wt de breedte van de lekkagegebieden is die wordt veroorzaakt door de samentrekking van de jet-stroom, en αm de kromming van het luchtgordijn als gevolg van diffusie-effect aangeeft. Hierbij blijkt dat de luchtverdeling de structuur van het luchtgordijn beïnvloedt, wat kan worden gevarieerd door de hoogte en/of de positie van de perforaties op de achterwand te veranderen.
De wt is lineair gerelateerd aan de uitstroom van het luchtgordijn en voldoet aan de correlatie van V ̇_out=0.1 w_t+0.02. Minder dichte perforatie aan de twee zijden van de achterwand beïnvloedt dus de lekkagestroom. Bovendien is αm gerelateerd aan de kromming van het luchtgordijn. Deze twee genormaliseerde parameters kunnen de structuur van een niet-uniform luchtgordijn beschrijven.

Effect ventilatordebiet op structuur 
Hiernaast werd ook vastgesteld dat het ventilatordebiet een beperkt effect heeft op de structuur van het luchtgordijn, aangezien de genormaliseerde lekkagesnelheid V ̇_out/V ̇_f constant blijft. De auteurs hebben een optimaal ventilatordebiet van 0.2 m³/s gevonden. Ze raden aan om de ventilator niet te groot te selecteren wanneer de integriteit van het luchtgordijn en de temperatuurhomogeniteit zijn gegarandeerd. De dimensieloze parameters die in dit onderzoek worden voorgesteld, zijn krachtige hulpmiddelen om de prestaties van het luchtgordijn en het prestatieverbeteringspotentieel van nieuwe producten voor open vitrines te evalueren, vooral die met niet-uniforme luchtgordijnen.