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浙江降溫設(shè)備我國食品冷藏鏈建設(shè)存在的問題及發(fā)展對策高效、低噪
來源：中國機電企業(yè)網(wǎng)
摘要：分析了我國食品冷藏鏈的現(xiàn)狀及存在的問題，并提出了相應(yīng)的發(fā)展對策。
關(guān)鍵詞：冷藏鏈，食品，問題，對策
中圖分類號：TS205.7文獻標示碼：A
1前言
食品冷藏鏈（coldchain）是指易腐食品再生產(chǎn)、貯藏、運輸、銷售、到消費前的各個環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證食品質(zhì)量、減少食品損耗的一項工程工程。他是隨著科學(xué)技術(shù)的進步、制冷技術(shù)的發(fā)展而建立起來，是以冷凍工藝學(xué)為基礎(chǔ)，以制冷技術(shù)為手段，在低溫條件下的物流現(xiàn)象。因此冷藏鏈建設(shè)要求把所涉及的生產(chǎn)、運輸、銷售、經(jīng)濟和技術(shù)性等各種問題集中起來考慮，協(xié)調(diào)相互間的關(guān)系，以確保易腐食品的加工、運輸和銷售。食品冷藏鏈由冷凍加工、冷凍貯藏、冷藏運輸和冷凍銷售四個方面構(gòu)成。
2食品冷藏鏈的組成
（1）冷凍加工包括肉類、魚類的冷卻與凍結(jié)；果蔬的預(yù)冷與各種速凍食品的加工等等。主要涉及冷卻與凍結(jié)裝置。
（2）冷凍貯藏包括食品的冷藏和凍藏，也包括果蔬的氣調(diào)貯藏。主要涉及各類冷藏庫、冷藏柜、凍結(jié)柜及家用冰箱等等。
（3）冷藏運輸包括食品的中、長途運輸及短途送貨等。主要涉及鐵路冷藏車、冷藏汽車、冷藏船、冷藏集裝箱等低溫運輸工具。
在冷藏運輸過程中，溫度的波動是引起食品質(zhì)量下降的主要原因之一，因此，運輸工具必須具有良好的性能，不但要保持規(guī)定的低溫，更切忌大的溫度波動，長距離運輸尤其如此。
（4）冷凍銷售包括冷凍食品的批發(fā)及零售等，由生產(chǎn)廠家、批發(fā)商和零售商共同完成。早期，冷凍食品的銷售主要由零售商的零售車及零售商店承擔(dān)，近年來，城市中超級市場的大量涌現(xiàn)，已使其成為冷凍食品的主要銷售渠道。超市中的冷藏陳列柜，兼有冷藏和銷售的功能，是食品冷藏鏈的主要組成部分之
3冷藏鏈建設(shè)中存在的問題
3．1冷藏運輸是我國冷凍食品在整個冷藏鏈過程中的薄弱環(huán)節(jié)
我國冷藏保溫汽車的擁有量，從1980年約3500輛，到2000年已達到約30000輛。80年代初，我國生產(chǎn)冷藏保溫汽車的企業(yè)僅10余家，2000年已達到73家，遍布全國21個省市自治區(qū)。目前，我國冷藏保溫汽車生產(chǎn)的品種已達到100種以上。但與發(fā)達國家相比，目前還存在很大的差距。一是我國冷藏保溫汽車行業(yè)廠點過多、投資分散、重復(fù)建設(shè)、重復(fù)引進，存在著“散、亂、差”現(xiàn)象；二是我國冷藏保溫汽車數(shù)量少，目前，我國保溫汽車僅約有3萬輛，而美國有20多萬輛．日本右10＄萬輛。三是我國冷藏保溫汽車占貨運汽車的比例僅為0．3％左右，美國為0．8％～1％，英國為2．5％～2．8％，德國等發(fā)達國家均為2％～3％。我國冷藏運輸率（即易腐貨物采用冷藏運輸所占的比例）約10％～20％，歐、美、日等國均達到80％～90％。我國冷藏運輸所占的比率（即易腐貨物采用冷藏保溫汽車的運量與采用鐵路冷藏運輸?shù)倪\量之比）約為20％，歐洲各國為60％～80％。四是我國冷藏保溫汽車的品種和技術(shù)水平雖然有了很大的提高，如K值指標已接近國際先進水平，但與發(fā)達國家相比，品種還不能滿足市場需求，如日本在70年代已有350多種，特別是車廂結(jié)構(gòu)，車廂門的形式很多，有很大的選擇余地。我國一些引進技術(shù)和設(shè)備的企業(yè)，產(chǎn)品水平接近國際先進水平，但設(shè)計能力、裝備制造能力、技術(shù)服務(wù)能力等仍有差距。
據(jù)有關(guān)資料介紹：在鐵路運輸方面，在全國總運行車輛33．8萬輛中，冷藏車只有6970輛。目前全國每年需調(diào)運的易腐貨物約4000萬噸。由鐵路調(diào)運的易腐貨物量約1000萬噸，其中用冷藏列車運輸?shù)呢浳锛s為250萬噸，其余750萬噸易腐貨物是由普通棚、敞車運輸；另外，由公路調(diào)運的易腐貨物量為60萬噸左右；由水路調(diào)運的易腐貨物量為40萬噸左右由空運的易腐貨物量為4萬噸左右。
3．2冷凍食品生產(chǎn)沒有統(tǒng)一的行業(yè)標準和規(guī)范可循，質(zhì)量參差不齊
就目前的現(xiàn)狀，在市場經(jīng)濟的條件下，商業(yè)工程輕工工程、外貿(mào)工程、水產(chǎn)工程都在各自為政生產(chǎn)凍食品，沒有統(tǒng)一的行業(yè)標準和規(guī)范可遵循，管理怎于無序狀態(tài)，以致冷凍食品的質(zhì)量參差不齊。另外全國多數(shù)冷凍食品生產(chǎn)企業(yè)采用原有冷庫、冰柜等生產(chǎn)冷凍食品，沒有連續(xù)化的快速凍結(jié)設(shè)備，也沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品質(zhì)量標準和衛(wèi)生規(guī)范，以致造成緩慢凍結(jié)產(chǎn)充斥市場，降低了冷凍食品的質(zhì)量，損害了冷凍食品的聲譽。
3，3國產(chǎn)速凍設(shè)備質(zhì)量不高
（1）國內(nèi)速凍機生產(chǎn)雖有一定基礎(chǔ)，但是與國外同類產(chǎn)品相比存在著體積龐大、笨重、低溫性能差、能耗高等問題。如國產(chǎn)1噸／時流態(tài)速凍機，尺寸：7.2mX4·5mX3·6m，總體積為116立方米，而國外4噸／時的速凍機體積只有91立方米。主要原因在于國產(chǎn)蒸發(fā)器體積龐大，大都采用鋼管鋼套片或鋁管套片，換熱效率不高，國外均采用小口徑鋁黃銅復(fù)紋高傳熱管，其熱交換性能要比常規(guī)大2．6倍。
（2）目前國內(nèi)速凍機幾乎全部采用軸流風(fēng)機，這機與進口樣機所采用的低噪聲。低能耗、大風(fēng)量、4壓、變頻調(diào)速離心風(fēng)機有較大的差距。速凍食品一年四季產(chǎn)品變換幾十種，若固定一種風(fēng)壓與風(fēng)量F能適應(yīng)不同食品品種的要求。
（3）國內(nèi)一些速凍機件生產(chǎn)廠生產(chǎn)的傳送件與國外同類產(chǎn)品的差距，主要是外形粗糙、精度較差、使用性能不穩(wěn)定。一條周長超過10米的不銹鋼帶，由于積累誤差，在低溫環(huán)境下，金屬鋼帶易產(chǎn)生鏈帶跳擠帶、斷帶，造成用戶停產(chǎn)損失。螺旋式帶長一般100米以上，國產(chǎn)帶質(zhì)量不穩(wěn)定，容易發(fā)生擠帶與脫節(jié)。
3.4當前冷凍食品企業(yè)規(guī)模不大、實力不強、經(jīng)濟效益不高
目前全國大約有1000多家冷凍食品生產(chǎn)企業(yè)，“量穩(wěn)定在千噸以上的為數(shù)不多，比較多的是百噸左右的企業(yè)，在這些企業(yè)中，有相當數(shù)量的冷凍食品實際上只是肉聯(lián)廠、罐頭廠、冷飲廠等工廠的一分廠或一個車間，這樣的企業(yè)規(guī)模效益都很差。
據(jù)調(diào)查，目前有進、出口權(quán)的冷凍食品企業(yè)，規(guī)模濟效益還可以。但應(yīng)當看到，國際市場變幻莫測，爭非常激烈。國外企業(yè)對中國的市場特別感興趣。中國加人WTO以后，我國市場將面臨全方位的開放，從原來單方面的自我開放轉(zhuǎn)變?yōu)槭蕾Q(mào)組織成員之間時等的雙向開放，不再存在目前現(xiàn)有的政府保護措施；國內(nèi)的優(yōu)惠政策等因素，外國企業(yè)將全面挑戰(zhàn)我國企業(yè)，產(chǎn)品的標準化工作及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)只能將全面與國際接軌
4我國冷藏鏈發(fā)展
食品工業(yè)要發(fā)展，速凍食品是一條必經(jīng)之路，我國食品冷藏鏈還處于初期發(fā)展階段，面對加入WTO饑遇和挑戰(zhàn)，任務(wù)相當艱巨，因此，我們應(yīng)著眼現(xiàn)在，尋求對策，加快速凍食品工業(yè)的發(fā)展。
4.1加強宏觀調(diào)控力度，規(guī)范冷凍食品業(yè)的生產(chǎn)行為
我國速凍食品加工企業(yè)目前分屬多個部門，生產(chǎn)〔平參差不齊，標準滯后，真正形成規(guī)模并工業(yè)化生‘的企業(yè)不多。冷凍食品在國內(nèi)外具有廣闊的市場（提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量，以小規(guī)模生產(chǎn)去開拓和占領(lǐng)市場，市場就可能被發(fā)達國家的速凍食品業(yè)所蠶食。目前國外的一些品牌已打入中國市場，全國各地已有許多合資和獨資企業(yè)生產(chǎn)速凍方便食品，而國內(nèi)企業(yè)還未意識到激烈競爭的威脅。同時作為新興行業(yè)，國家應(yīng)對其進行宏觀調(diào)控和指導(dǎo)，盡快制定全面的質(zhì)量控制標準，實行標準化、規(guī)范化管理，推行GMP和HACCP，使之成為我國食品行業(yè)新的經(jīng)濟增長點。
4.2加強加工和銷售全過程的質(zhì)量管理
（1）加工過程應(yīng)遵循3C、3P原則
“3C原則”是指：冷卻（Chilling）、清潔（Clean）、小心（Care）。也就是說，要保證產(chǎn)品的清潔，不受污染；要使產(chǎn)品盡快冷卻下來或快速凍結(jié)，也就是說要使產(chǎn)品盡快地進人所要求的低溫狀態(tài)；在操作的全過
程中要小心謹慎，避免產(chǎn)品受任何傷害。
“3P原則”是指：原料（Products）、加工工藝（Processing）、包裝（Package）。要求被加工原料一定
要用品質(zhì)新鮮、不受污染的產(chǎn)品；采用合理的加工工藝；成品必須具有既符合健康衛(wèi)生規(guī)范又不污染環(huán)境
的包裝。
（2）貯運過程應(yīng)遵循3T原則
“3T原則”是指產(chǎn)品最終質(zhì)量還取決于在冷藏鏈中貯藏和流通的時間（Ti。e）、溫度（TemPerature）、產(chǎn)品耐藏性（Tolerance）。“3T原則”指出了凍結(jié)食品的品質(zhì)保持所容許的時間和品溫之間存在的關(guān)系。凍
結(jié)食品的品質(zhì)變化主要取決于溫度。凍結(jié)食品的品溫越低，優(yōu)良品質(zhì)保持的時間越長。如果把相同的凍結(jié)
食品分別放在一20C和一30C的冷庫中，則放在一20C的凍結(jié)食品其品質(zhì)下降速度要比一30’C的快得多。3T原則”還告訴我們，凍結(jié)食品在流通中因時間一溫度的經(jīng)歷而引起的品質(zhì)降低的累積和不可逆性。
因此應(yīng)該對不同的產(chǎn)品品種和不同的品質(zhì)要求，提出相應(yīng)的品溫和貯藏時間的技術(shù)經(jīng)濟指標。
（3）質(zhì)量檢查要堅持“終端原則”
水產(chǎn)品的鮮度可以用測定揮發(fā)性鹽基氮等方法來進行。但是最適合水產(chǎn)品市場經(jīng)濟運行規(guī)律的辦法，應(yīng)以“感官檢驗為主”，從外觀、觸摸、氣味等方因判定其鮮度、品質(zhì)及價位。而且，這種質(zhì)量檢驗應(yīng)堅持“終端的原則”。不管冷藏鏈如何運行，最終質(zhì)量檢查應(yīng)該是在冷藏鏈的終端，即應(yīng)當以到達消費者手中的
水產(chǎn)品的質(zhì)量為衡量標準。
（4）建立現(xiàn)代化生產(chǎn)、加工、貯運、解凍、銷售……等設(shè)備保證體系
這是冷鏈的硬件保證條件之一。發(fā)展和建設(shè)冷鏈應(yīng)該有合適的冷藏庫。有專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，能生產(chǎn)國產(chǎn)的質(zhì)優(yōu)價廉的速凍裝置、冷藏保溫車、冷藏集裝箱、冷藏柜、解凍裝置、與生產(chǎn)冷凍食品相關(guān)的輔助設(shè)備……。目前國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)，在這方面還沒有形成能與國外產(chǎn)品相抗衡的質(zhì)量、能力和規(guī)模。
4．3挖掘現(xiàn)有潛力，充分利用現(xiàn)有的冷庫設(shè)備
目前，全國冷庫的總?cè)萘繛?00多萬立方米，很多冷庫只限于肉類、魚類
隨著現(xiàn)代生活對節(jié)能、環(huán)保要求日益提高，對開發(fā)高效、低噪風(fēng)機的呼聲也愈益強烈，同時又提出要求在風(fēng)機設(shè)計階段就能預(yù)估噪聲，因為這對低噪風(fēng)機設(shè)計和風(fēng)機噪聲控制都有重要意義。直到90年代初期，工程上一直采用傳統(tǒng)設(shè)計方法，即用一維或二維理想流處理加上一些設(shè)計參數(shù)的經(jīng)驗選擇，而不考慮風(fēng)機各個部件之間相互影響(包括間隙影響)的設(shè)計方法。其中對離心風(fēng)機只分別設(shè)計葉輪、蝸殼；對軸流風(fēng)機只分別設(shè)計動葉、靜葉。雖然用這種方法也有不少產(chǎn)品具有接近當時國際水平的綜合(即兼顧效率、噪聲、工藝、尺寸、壽命、高效工作區(qū))性能，至今仍占領(lǐng)著我國的風(fēng)機市場，但這些產(chǎn)品的開發(fā)不僅耗去大量錢財和時間，而且如仍用這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法，進一步提高性能的潛力已很小，必須充分利用現(xiàn)代科技手段，全面考慮風(fēng)機內(nèi)部三維、粘性流動，考慮部件耦合影響的整機優(yōu)化設(shè)計，發(fā)展一種新的現(xiàn)代設(shè)計方法。
1998年我們在中國機械工程雜志第8期發(fā)表題目為“離心風(fēng)機現(xiàn)代設(shè)計方法研究”的論文，提出了這種設(shè)計方法的雛形，當時的研究工作得到一項國家自然科學(xué)基金的支持(項目名稱為“低比噪聲離心風(fēng)機科學(xué)設(shè)計方法研究”)，并和北京西山風(fēng)機廠共同開發(fā)7-35風(fēng)機以代替原有性能優(yōu)良的6-41風(fēng)機，當時的工作基礎(chǔ)是我們有20多年風(fēng)機工程設(shè)計經(jīng)驗，又化了三年時間發(fā)展了美國NASA-CR-178818提供的軟件，使它可用于離心風(fēng)機內(nèi)部三維粘性流場的計算，得到的風(fēng)機氣動性能預(yù)估和實驗結(jié)果基本符合，并用這種方法已研制出一種7-35樣機產(chǎn)品，性能比6-41大有改善。
近年來我們又成功地將國際上流體力學(xué)數(shù)值計算最通用的商用軟件FLUENT用于離心風(fēng)機和軸流風(fēng)機氣動性能預(yù)估，它在幾何(數(shù)值)建模、網(wǎng)格生產(chǎn)等前處理、計算穩(wěn)定性和準確性以及數(shù)據(jù)的后處理等方面都比我們開發(fā)的原有程序好很多，而且我們已經(jīng)用FLUENT 6.1發(fā)展到可以整機計算，即對離心風(fēng)機是進風(fēng)口-葉輪-蝸殼一起算，并考慮進風(fēng)口和葉輪的間隙；對軸流風(fēng)機是進口管道-動葉-靜葉-風(fēng)室一起算，并考慮動葉和管道的間隙，因而和實測結(jié)果符合更好，同時還對影響風(fēng)機性能的主要設(shè)計參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，分析它們的影響，形成了比較完整的現(xiàn)代設(shè)計方法，用此方法不僅發(fā)展了7-35三種替代6-41的優(yōu)秀樣機，還為美國GE公司開發(fā)了二種用于空調(diào)的離心風(fēng)機，性能優(yōu)秀，獲得好評，還為美國某風(fēng)機公司預(yù)估三種軸流風(fēng)機氣動性能，為德國和日本公司預(yù)測離心風(fēng)機氣動性能，還為國內(nèi)西山風(fēng)機廠開發(fā)帶靜葉的消排軸流風(fēng)機，為鞍山風(fēng)機二廠開發(fā)了多種大型流化床鍋爐風(fēng)機等，整機性能預(yù)估均和實驗結(jié)果符合很好。在設(shè)計工況的全壓或靜壓誤差小于3-5%，效率誤差小于2-3%。這種優(yōu)化的現(xiàn)代設(shè)計方法即將在美國暖通和空調(diào)工程師協(xié)會主辦的研究雜志-The ASHRAE (America Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) Research Journal發(fā)表，題目是“Numerical Simulation of Flow Field for a Whole Centrifugal Fan and Analysis of the Effects of Blade Inlet Angle and Impeller Gap”。本文將以離心風(fēng)機為例，略為詳細地介紹這種現(xiàn)代設(shè)計方法及其應(yīng)用的部分主要成果。
本文另一內(nèi)容是風(fēng)機噪聲預(yù)估，這是當今最熱門也是難度極大的課題，雖然現(xiàn)在對風(fēng)機的主要噪聲源已有共識，也就是風(fēng)機葉輪和靜止部件相互作用產(chǎn)生的離散噪聲(又稱葉片通過頻率噪聲，對離心風(fēng)機來說就是風(fēng)舌噪聲)和由于來流湍流、物面邊界層中的湍流及物面分離脫體流動和間隙二次流產(chǎn)生的寬帶噪聲(又稱旋渦或湍流噪聲)。從氣動力噪聲理論來看，主要是作用在風(fēng)機各部件上的不定常力造成的偶極子聲源，其它的葉片厚度造成的單極子噪聲源和旋渦區(qū)中的四極子噪聲源均可不考慮。但即便如此，由于受到當前計算機和計算技術(shù)的發(fā)展限制，這種湍流流動中的不定常力的計算還十分困難，而聲場計算不僅同樣是不定常計算，而且還缺乏商用軟件和計算經(jīng)驗，所以困難更大，目前采用這種嚴格的計算聲學(xué)方法極少，預(yù)測結(jié)果也不理想。我們在1999年成功地計算了三個不同風(fēng)舌間隙為1%、3%和5%的6-41離心風(fēng)機風(fēng)舌噪聲，預(yù)估聲功率和實測相差分別為3.3、0.5和1.3dB(見李嵩，1999清華大學(xué)博士論文)，已算很成功的工作，直到現(xiàn)在還沒有看到類似工作。目前風(fēng)機工程上都采用工程模型，常見的是葉片尾流模型用于預(yù)測風(fēng)機總聲壓級和葉片力模型用于預(yù)測噪聲頻譜，但只限用于軸流風(fēng)機，未見關(guān)于離心風(fēng)機的預(yù)測模型。我們利用風(fēng)機三維流場計算和分析，在2001年《流體機械》第5期發(fā)表了改進的尾流模型，題目是“低壓軸流風(fēng)機的噪聲預(yù)估”，對二臺軸流風(fēng)機的預(yù)測風(fēng)機A聲壓級和線性聲壓級與實測誤差分別小于2dB和3～4dB。后來，在2004年《流體機械》雜志第1期又發(fā)表了改進的葉片力模型，題目是“低壓軸流風(fēng)機的噪聲頻譜預(yù)估與實測”，預(yù)測二臺軸流風(fēng)機噪聲的1/3倍頻譜的趨勢和實測符合良好，絕大部分頻譜的誤差小于3dB，最大誤差小于5dB(只是個別頻譜)，噪聲頻譜預(yù)測有這樣結(jié)果，已屬很不容易。2004年我們和日本一公司簽定了一項合作項目，要求我們預(yù)測一臺離心風(fēng)機的噪聲，作為首期工作我們進行了單個葉輪的噪聲預(yù)估，將尾流模型首次推廣到離心葉輪，得到成功，預(yù)測的總聲壓級和實測誤差小于3dB�，F(xiàn)在有一德國公司提供給我們一個SYSNOISE 5.6聲學(xué)計算商用軟件，要求我們?yōu)樗麄兊囊粋�烘干機用的離心風(fēng)機進行噪聲預(yù)估，美國一公司也要求我們合作進行軸流風(fēng)機噪聲預(yù)估工作，均已開始工作，我們準備都用聲學(xué)數(shù)值模擬方法，已安排一名博士和二名碩士生做這一工作，盡管難度大，但這是國際前沿工作，又特別有用，現(xiàn)在大家都在起步，相比之下，我們具備更好的工作基礎(chǔ)和工作條件，應(yīng)該積極去做。
高性能風(fēng)機現(xiàn)代設(shè)計方法
風(fēng)機結(jié)構(gòu)簡單，但流道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且是擴壓流動，很易引起嚴重的分離流，同時又有動、靜部件，不僅是不定常流，而且動、靜部件間的間隙又產(chǎn)生二次流，所以風(fēng)機內(nèi)部流動是復(fù)雜的不定常三維流動，數(shù)值模擬十分困難。限于目前計算條件，工程上對風(fēng)機流場的數(shù)值模擬均按準定常計算，且多采用相對簡單、但很流行的湍流模型計算，但模型只適合于小分離流，也不能正確定量流動細節(jié)，但根據(jù)文獻調(diào)研和我們的經(jīng)驗，對于氣動力設(shè)計良好的風(fēng)機，在設(shè)計工況附近，用湍流模型和準定常處理，對于風(fēng)機的氣動性能的數(shù)值預(yù)估是完全可以做到和實測結(jié)果吻合很好。另一方面，由于有了很多的關(guān)于風(fēng)機三維粘性流動數(shù)值模擬結(jié)果，發(fā)現(xiàn)過去按一維、二維理想流的工程設(shè)計中的一些重要的經(jīng)驗數(shù)據(jù)(也可稱為設(shè)計準則)，其中許多需要修改。以離心風(fēng)機而論，例如按Eck理論，最佳氣流進口角為35.4°，設(shè)計時還應(yīng)考慮有攻角，所以一般設(shè)計葉片幾何進口角為37°～38°，實際上，按數(shù)值優(yōu)化結(jié)果，可以小到27°；又如按工程方法，如全壓不夠，可增大葉片幾何出口角來補救，但數(shù)值優(yōu)化結(jié)果是葉片幾何出口角到一定數(shù)值(如81°）后再增大，全壓反而會下降；又如Eck認為進口加速系數(shù)應(yīng)大于1，這樣葉輪進口是加速流動，可減少進口分離，后來我們認為減少葉輪進口流動速度能改善葉輪流動，所以按經(jīng)驗，建議可取0.7~0.8，實際上按數(shù)值優(yōu)化可小到0.6；其它還有一些準則也應(yīng)該改變，這里不能一一而論。這些參數(shù)的變化，對風(fēng)機的氣動力圖改變很大，對氣動性能影響也很大，所以原有的工程方法需要改進。當然改進內(nèi)容還應(yīng)包括葉片流道的流型選取和提出新的結(jié)構(gòu)等。如我們利用航空上吹氣邊界層控制原理，提出長短葉片開縫結(jié)構(gòu)，縫隙大于10mm，可確�？p隙不會堵塞，這種結(jié)構(gòu)可擴展風(fēng)機工作的高效區(qū)，大大改善非設(shè)計工況性能。所有這些在現(xiàn)代設(shè)計方法中稱為改進的工程設(shè)計方法。所以現(xiàn)代設(shè)計方法內(nèi)容是：首先根據(jù)改進的工程設(shè)計方法給出綜合性能較好的風(fēng)機通道型線；然后數(shù)值模擬風(fēng)機整機(包括進風(fēng)口-葉輪-蝸殼，且考慮間隙)三維粘性流動，來分析比較其內(nèi)部流場，為改進設(shè)計提供依據(jù)，同時進行優(yōu)化計算，好中選優(yōu)，優(yōu)化目標是在滿足風(fēng)量和風(fēng)壓的前提下，效率越高越好；最后通過樣機研制和現(xiàn)場性能試驗來檢驗和修正設(shè)計方法并得到高性能產(chǎn)品。這里改進的工程設(shè)計方法是數(shù)值優(yōu)化計算和高性能產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)，數(shù)值模擬是關(guān)鍵，其難點是如何使它對風(fēng)機氣動性能預(yù)估能和實測結(jié)果吻合。現(xiàn)場性能試驗用來修正設(shè)計和改進數(shù)值模擬方法。經(jīng)過這樣多次循環(huán)，最后獲得高性能的風(fēng)機產(chǎn)品。由于數(shù)值模擬是現(xiàn)代設(shè)計方法的關(guān)鍵和難點，下面再專題敘述。應(yīng)該指出，這種方法目前只能優(yōu)化設(shè)計和預(yù)估風(fēng)機氣動性能，不能預(yù)估噪聲，這是由于離心風(fēng)機還無法預(yù)估噪聲，而本方法中的改進工程設(shè)計已考慮到低噪聲風(fēng)機設(shè)計要求，這樣，一般而言，高效率就意味著低噪聲。
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