摘 要     在分析我國(guó)冷藏車(chē)發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從CFD技術(shù)在冷藏車(chē)研究領(lǐng)域的作用、新型制冷方式的研究、新型隔熱材料和新結(jié)構(gòu)的研究開(kāi)發(fā)及機(jī)械制冷技術(shù)研究4個(gè)方向介紹我國(guó)冷藏技術(shù)的研究?jī)?nèi)容和方向。指出我國(guó)冷藏車(chē)應(yīng)朝著節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展；冷藏車(chē)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加大科研投入力度，以新技術(shù)推動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以適應(yīng)冷藏運(yùn)輸市場(chǎng)新的需求。

關(guān)鍵詞 ：低溫冷藏車(chē)  研究現(xiàn)狀   節(jié)能   環(huán)保

一、 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們生活水平不斷的提高，食品供應(yīng)對(duì)時(shí)效和品質(zhì)的要求越來(lái)越高，尤其對(duì)易腐貨物運(yùn)輸更是提出所謂的3T原則（Time----貯藏和流通時(shí)間，Temperature---適宜的溫度，Tolerance---耐貯藏性）（1）。目前我國(guó)肉食食品7260萬(wàn)噸，水果6100萬(wàn)、水產(chǎn)品4855萬(wàn)噸、速凍食品超過(guò)1000萬(wàn)噸、冷飲1000多萬(wàn)噸、奶制品約600萬(wàn)噸、蔬菜5.6億噸。但由于相關(guān)技術(shù)落后、致使每年近100萬(wàn)噸的水果腐爛變質(zhì)或貶值處理，捕撈的魚(yú)類(lèi)有407噸左右爛掉，30%的蔬菜在中轉(zhuǎn)運(yùn)輸和存放中腐爛變壞，每年損耗和浪費(fèi)高達(dá)750億元。發(fā)達(dá)國(guó)家上述產(chǎn)品的冷藏運(yùn)輸率超過(guò)50%，其中美國(guó)、日本、西歐等國(guó)家和地區(qū)超過(guò)80%，而我國(guó)只有8%左右（2）?？梢?jiàn)，我國(guó)冷藏運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r不能滿(mǎn)足低溫物流巨大的市場(chǎng)需求。公路冷藏運(yùn)輸以其機(jī)動(dòng)靈活、方便快捷等特點(diǎn)，成為易腐貨物運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，發(fā)達(dá)國(guó)家公路冷藏貨物運(yùn)輸比例已達(dá)到65%—85%，而我國(guó)僅為25%（2）.據(jù)估計(jì)2001年至2010年我國(guó)易腐貨物年運(yùn)輸量將從1900萬(wàn)噸增至7500萬(wàn)噸，公路冷藏運(yùn)輸比例也將逐步提高，冷藏車(chē)市場(chǎng)需求將迅速增長(zhǎng)，有資料顯示：今后3—5年，我國(guó)冷藏保溫車(chē)有望達(dá)到10—15萬(wàn)輛。

二、我國(guó)低溫冷藏車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r

冷藏車(chē)泛指用于運(yùn)輸易腐貨物的專(zhuān)業(yè)車(chē)輛，一類(lèi)是保持先對(duì)低溫但不帶制冷裝置的保溫車(chē)，此類(lèi)車(chē)輛僅具有高絕熱新能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)；另一類(lèi)是具有制冷裝置和絕熱的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷藏車(chē)、本文中的低溫冷藏車(chē)特指后者，即可自主地是廂內(nèi)溫度降低到低溫狀態(tài)，且具有特殊隔熱結(jié)構(gòu)的車(chē)廂，主要用于冷凍貨物的運(yùn)輸。我國(guó)低溫冷藏車(chē)起步晚。最初是直接進(jìn)口，再到引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，直到今天仍處于較低的發(fā)展水平。

新產(chǎn)品、新技術(shù)研究進(jìn)程緩慢

具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)可以帶動(dòng)冷藏車(chē)生產(chǎn)企業(yè)形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)企業(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。然而，目前企業(yè)對(duì)新產(chǎn)品研發(fā)投入力度不夠，發(fā)展動(dòng)力不足。

機(jī)械制冷式冷藏車(chē)是我國(guó)低溫冷藏車(chē)的主流，其中車(chē)載制冷又是冷藏車(chē)的核心部件，也是主要利潤(rùn)空間所在。當(dāng)前主要冷藏車(chē)生產(chǎn)企業(yè)又是采購(gòu)其他企業(yè)的制冷機(jī)組，甚至是進(jìn)口機(jī)組，巨大的利潤(rùn)被分割。冷板冷藏車(chē)、液氮噴淋冷藏車(chē)，液態(tài)CO2和干冰冷藏車(chē)技術(shù)均順應(yīng)國(guó)家環(huán)保的要求，但由于運(yùn)行成本和改裝費(fèi)用等因素，這些技術(shù)仍停留于一些科研院校的實(shí)驗(yàn)研究，技術(shù)成果轉(zhuǎn)化工作未見(jiàn)顯著成效。

三、低溫冷藏車(chē)的研究?jī)?nèi)容

國(guó)外低溫冷藏車(chē)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，大量性能卓越、運(yùn)行可靠的冷藏車(chē)成功的投入實(shí)際運(yùn)營(yíng)，美、日、德等發(fā)達(dá)國(guó)家該項(xiàng)技術(shù)代表世界先進(jìn)水平。我國(guó)低溫冷藏車(chē)起步晚，由于受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約，相關(guān)技術(shù)發(fā)展緩慢。近年來(lái)，隨著國(guó)家科技投入不斷加大，新型低溫冷藏車(chē)技術(shù)研究首先在各科研院校展開(kāi)，發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。

1、 CFD技術(shù)在冷藏車(chē)研究領(lǐng)域的應(yīng)用

計(jì)算流體力學(xué)（CFD）為冷藏車(chē)廂內(nèi)空氣流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的模擬與優(yōu)化提供了強(qiáng)有力的工具，國(guó)外有學(xué)者曾開(kāi)展這方面的研究（3），他應(yīng)用Fluent軟件的RSM模型對(duì)空氣流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，并描述了不同風(fēng)道布置的流場(chǎng)和溫度特性，同事開(kāi)展1:3.3的縮尺模型試驗(yàn)研究，結(jié)果表明RSM模型模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合那個(gè)木技術(shù)科改善良好。在國(guó)內(nèi)，劉敬輝等人采用CFD技術(shù)模擬風(fēng)幕技術(shù)對(duì)冷藏車(chē)性能的影響，并進(jìn)行了一種帶外吸風(fēng)風(fēng)幕的冷藏車(chē)性能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，風(fēng)幕技術(shù)科改善開(kāi)門(mén)對(duì)廂內(nèi)溫度場(chǎng)的影響，有效減小溫度波動(dòng)。謝晶等人對(duì)冷藏庫(kù)內(nèi)氣體流場(chǎng)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化（4），模擬研究顯示整個(gè)冷庫(kù)流場(chǎng)存在一個(gè)中心大回流區(qū)、流場(chǎng)主流貼附邊界流動(dòng)和流場(chǎng)在拐彎處速度減小。吳小華等人對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的冰箱內(nèi)溫度場(chǎng)和流場(chǎng)采用SIMPLE算法進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)冷凍室在上，冷藏室在下的結(jié)構(gòu)具有更均勻的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)分布，利于食品保存，且能降低消耗（5）。

2、 新型制冷方式的研究

盡管機(jī)械制冷機(jī)組技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠，變工性能穩(wěn)定，但是仍然存在諸多缺陷，如:需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)（或是獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)，或是有汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）、易發(fā)生氟利昂泄露等。隨著環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展，冷藏車(chē)技術(shù)提出了環(huán)保節(jié)能的新理念，尤其是新的制冷方式研究問(wèn)冷藏車(chē)的發(fā)展提供了新的選擇。

   液氮冷藏車(chē)曾被譽(yù)為第三代冷源的冷藏運(yùn)輸車(chē)，具有制冷溫度低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、操作方便、環(huán)保并且有氣調(diào)功能等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)主要對(duì)液氮噴淋技術(shù)和液氮冷凍性能展開(kāi)了研究（6-8）。學(xué)者們通過(guò)研究，總結(jié)出液氮噴淋量、噴淋時(shí)間及傳熱den那個(gè)規(guī)律，并對(duì)影響冷藏性能的因素進(jìn)行了分析。

今年來(lái)，有學(xué)者提出液態(tài)CO2汽化制冷的冷藏車(chē)技術(shù)（9-10），其工作原理與液氮冷藏車(chē)相似，具有制冷量大，降低溫度、控溫精準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)可靠和對(duì)環(huán)境有好等優(yōu)點(diǎn)。嚴(yán)嘉、童明偉等人對(duì)液態(tài)CO2冷藏車(chē)技術(shù)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析，并對(duì)液態(tài)CO2在毛細(xì)管中的流動(dòng)特性和質(zhì)量流動(dòng)特性展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究，得到了與冷負(fù)荷匹配的最佳毛細(xì)管長(zhǎng)度。他們的研究為我國(guó)冷藏車(chē)技術(shù)開(kāi)辟了一條新路。

a)   新型隔熱材料和洗結(jié)構(gòu)的研究研發(fā)

       廂體的隔熱材料和結(jié)構(gòu)直接影響著冷藏車(chē)的絕熱性能、機(jī)械強(qiáng)度、環(huán)保性能和經(jīng)濟(jì)。目 目前隔熱材料主要是聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料和擠塑聚苯乙烯泡沫3類(lèi)，主要研究集中在對(duì)隔熱材料性能及其應(yīng)用領(lǐng)域（11-12），特別是新廂體的結(jié)構(gòu)研究（13-14）。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料導(dǎo)熱系數(shù)低（0.03/（m K）以下），高低溫環(huán)境下均有很好的機(jī)械和化學(xué)性能，無(wú)氟且可回收利用，因此在我國(guó)冷藏保溫車(chē)上被廣泛應(yīng)用。國(guó)際先進(jìn)的擠塑聚苯乙烯泡沫性能更好，但國(guó)內(nèi)尚未大規(guī)模應(yīng)用，該技術(shù)的研發(fā)在我國(guó)目前情況具有很大市場(chǎng)。

b)    機(jī)械制冷新技術(shù)研究

       我國(guó)低溫冷藏車(chē)主要是機(jī)械制冷式，制冷機(jī)組主要靠進(jìn)口，如美國(guó)的Thermo King和Carrier系列，韓國(guó)的火星系列及日本三菱制冷機(jī)組等。盡管這些制冷機(jī)組性能良好、技術(shù)可靠，但高價(jià)進(jìn)口使冷藏車(chē)的利潤(rùn)空間變小，且有大量的外匯支出。近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)也圍繞制冷機(jī)組展開(kāi)了一些新技術(shù)的研究（15-17）。郝亮等人對(duì)冷藏車(chē)中采用層疊式蒸發(fā)器時(shí)流動(dòng)與傳熱進(jìn)行模擬，并與管翅式蒸發(fā)器進(jìn)行模擬分析和比較，結(jié)果表明，在冷藏工況范圍內(nèi)，層疊式蒸發(fā)器換熱性能和結(jié)果形式更優(yōu)，新型制冷劑R404A是一種優(yōu)良的低溫混合工質(zhì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

四、結(jié)論

我國(guó)“十一五”規(guī)劃中明確提出要把節(jié)約資源作為基本國(guó)策，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，因此大力發(fā)展冷藏車(chē)，改善我國(guó)冷藏運(yùn)輸也現(xiàn)狀，減少易腐貨物在運(yùn)輸途中的浪費(fèi)應(yīng)得到更多的關(guān)注。新隔熱材料和廂體結(jié)果的研究與風(fēng)幕技術(shù)的應(yīng)用能減少冷損、節(jié)約資源；以低溫工質(zhì)汽化制冷為代表的第三代冷藏方式能夠防止氟利昂工質(zhì)的謝落。此外，提高能源利用率的目的的技術(shù)研究也在迅速展開(kāi)。

   對(duì)冷藏車(chē)生產(chǎn)企業(yè)而言，應(yīng)克服困難，積累技術(shù)儲(chǔ)備，并致力于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，爭(zhēng)取政府扶持，必將迎來(lái)我國(guó)冷藏也的繁榮局面。

      參 考 文 獻(xiàn)

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