Qui, presentiamo il metodo di analisi della gamma per ottimizzare i punti di campionamento generati da un design sperimentale ortogonale per garantire che il cibo fresco possa essere conservato in una scatola ventilata per lungo tempo regolando il modello del flusso d'aria.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
Progettazione e strategie di ottimizzazione di una scatola ventilata ad alte prestazioni
In questo articolo
Sommario
Abstract
Questo studio mira a risolvere i problemi di caos del flusso d'aria e scarse prestazioni in una scatola ventilata causati dalla distribuzione eterogenea del flusso d'aria attraverso la progettazione della struttura interna della scatola ventilata con consumo energetico costante. L'obiettivo finale è quello di distribuire uniformemente il flusso d'aria all'interno della scatola ventilata. L'analisi di sensibilità è stata eseguita per tre parametri strutturali: il numero di tubi, il numero di fori nel tubo centrale e il numero di ciascun incremento dall'interno al tubo esterno. Un totale di 16 array casuali di tre parametri strutturali con quattro livelli sono stati determinati utilizzando il disegno sperimentale ortogonale. Il software commerciale è stato utilizzato per la costruzione di un modello 3D per i punti sperimentali selezionati, e questi dati sono stati utilizzati per ottenere le velocità del flusso d'aria, che sono state poi utilizzate per ottenere la deviazione standard di ciascun punto sperimentale. Secondo l'analisi della gamma, la combinazione dei tre parametri strutturali è stata ottimizzata. In altre parole, è stato stabilito un metodo di ottimizzazione efficiente ed economico considerando le prestazioni della scatola ventilata e potrebbe essere ampiamente utilizzato per prolungare il tempo di conservazione degli alimenti freschi.
Introduzione
Le verdure e la frutta fresche occupano un'alta percentuale del consumo alimentare umano, non solo perché hanno buon gusto e una forma attraente, ma anche perché sono di grande beneficio per le persone per ottenere nutrizione e mantenere la salute1. Molti studi hanno dimostrato che frutta e verdura fresca svolgono un ruolo unico nella prevenzione di molte malattie 2,3. Nel processo di conservazione di frutta e verdura fresca, funghi, luce, temperatura e umidità relativa sono le ragioni importanti del loro deterioramento 4,5,6,7,8.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Protocollo
1. Elaborazione pre-simulazione
NOTA: considerando le matrici di tubi, la metà inferiore tridimensionale e la metà superiore dei modelli di scatola ventilata vengono stabilite utilizzando software tridimensionale e salvandole come file X_T, le dimensioni complessive sono mostrate nella Figura 1. Le configurazioni sono mostrate nella tabella dei materiali.
- Eseguire il software di simulazione e trascinare il componente Mesh dalla finestra "Sistemi componenti" alla finestra "Schema progetto". Chiamalo "il fondo". Fate clic con il pulsante destro del mouse su Geom....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Risultati
Seguendo il protocollo, le prime tre parti sono state le più importanti, che includono modellazione, mesh e simulazione, il tutto al fine di ottenere la deviazione standard della portata. Quindi, abbiamo completato l'ottimizzazione della struttura della scatola ventilata attraverso esperimenti ortogonali e analisi della gamma. Il modello utilizzato nel protocollo è il modello di scatola con sfiato di riferimento, che è il modello iniziale ottenuto dal riferimento. Nella Figura 4 viene illust.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Discussione
Grazie alle sue elevate prestazioni e alla sua struttura complessa, in questo studio abbiamo costruito una scatola ventilata basata su software di modellazione. Abbiamo analizzato il flusso interno mediante software di simulazione. Il software di simulazione è noto per le sue avanzate capacità di modellazione fisica, che includono modellazione della turbolenza, flussi monofase e multifase, combustione, modellazione della batteria, interazione fluido-struttura e molto altro. Il metodo di selezione del campione utilizzato .......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questa ricerca è supportata dal Wenzhou Science and Technology Bureau of China (Wenzhou major scientific and technological innovation project under Grant No. ZG2020029). La ricerca è finanziata dalla Wenzhou Association for Science and Technology con Grant No. KJFW09. Questa ricerca è stata supportata dal Wenzhou Municipal Key Science and Research Program (ZN2022001).
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Hardware | |||
| NVIDIA GPU | NVIDIA | N/A | È necessaria una GPU NVIDIA poiché alcuni dei framework software seguenti non funzioneranno altrimenti. https://www.nvidia.com |
| Software | |||
| Ansys-Workbench | ANSYS | N/A | Software per programmi di progettazione informatica con metodo agli elementi finiti multiuso.https://www.ansys.com |
| SOLIDWORKS | Dassault Systèmes | N/A | SolidWorks offre diverse soluzioni di progettazione, riduce gli errori nel processo di progettazione e migliora la qualità del prodotto www.solidworks.com |
| SPSS | IBM | N/A | Prodotti software per operazioni analitiche statistiche, data mining, analisi predittiva e software di supporto alle decisioni.https://www.ibm.com |
Riferimenti
- Villa-Rodriguez, J. A., et al. Maintaining antioxidant potential of fresh fruits and vegetables after harvest. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 55 (6), 806-822 (2015).
- Mozaffari, H., Lafrenière, J., Conklin, A.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Ristampe e permessi
Esplora altri articoli
