国外低温冷藏车技术已经相当成熟,大量性能卓越、运行可靠的冷藏车成功地投人实际运营,美、日、德等发达国家的该项技术代表着世界先进水平。我国低温冷藏车起步晚,由于受到社会经济发展的制约,相关技术发展缓慢。近年来,随着国家科技投入力度不断加大,新型低温冷藏车技术研究首先在各科研院校展开,且发展态势良好。
一、CFD技术在冷藏车研究领域的应用
计算流体力学(CFD)为冷藏车厢内空气流场和温度场的模拟与优化提供了强有力的工具。国外有学者曾开展这方面研究,他们应用Fluent软件的RSM模型对空气流动进行数值模拟,并描述了不同风道布置的流场和温度场特性,同时开展1:3.3的缩尺模型实验研究,结果表明RSM模型模拟结果与实验数据吻合良好。
尽管机械制冷机组技术成熟、运行可靠,变工况性能稳定,但是仍然存在诸多缺陷,如需要动力驱动(独立电机驱动或由汽车发动机驱动)、易发生氟利昂泄漏等。随着环保事业的不断发展,冷藏车技术提出了环保节能的新理念,尤其是新的制冷方式研究为冷藏车的发展提供了新的选择。
液氮冷藏车曾被誉为第三代冷源的冷藏运输车,具有制冷温度低、结构简单、运行可靠、操作简便、环保并且有气调功能等优点,国内主要对液氮喷淋技术和液氮冷冻性能展开研究。学者们通过对液氮冷藏车的数值模拟和实验研究,总结出液氮喷淋量、喷淋时间及传热等规律,并且对影响冷藏性能的因素进行了分析,如喷嘴数量、布置形式等对车内传热性能的影响,是否使用风机对车厢内温度场分布的影响,冷冻货物堆放形式对温度不均匀性的影响等,这些工作为液氮冷藏车的工程应用奠定了一定基础。
二、新型隔热材料和新结构的研究开发
厢体的隔热材料和结构直接影响冷藏车的绝热性能、机械强度、环保性能和经济性。目前,隔热材料主要是聚氨酯硬质泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料和挤塑聚苯乙烯泡沫三类,主要研究集中在对隔热材料性能及其应用领域,特别是新厢体结构的研究。聚氨酯硬质泡沫塑料导热系数低(0.03瓦/米·度),高低温环境下均有很好的机械和化学性能(抗拉强度2500兆帕,抗压强度2000兆帕),无氟且可回收利用,应用价值非常高,是我国冷藏保温车的宠儿。聚苯乙烯泡沫塑料虽然性能不及聚氨酯,但因其价格便宜,可降低整车成本,所以仍在使用。国际先进的挤塑聚苯乙烯泡沫性能更好,但国内尚未大规模应用,该技术的研发在我国目前情况下具有很大的市场前景。
三、注重信息化发展
信息化成为冷藏运输车的一大发展趋势。基于物联网的概念,利用先进的RFID技术、传感器技术、GPRS/GPS技术等无线通信技术共同与互联网组成一个冷藏车远程监控的智能系统,可以实时监控冷藏车箱内的温湿度、门开关状态、货物信息及定位车辆位置,实现整个运输过程的全程监控与可追溯,可以有效提高冷藏车运输效率,防止货物运输中变质,避免运输过程中的货物流失。