以条缝喷嘴的上下冲击式速冻机为对象,建立了包括静压腔、条缝喷嘴、钢带和导风槽在内的三维数值模型进行CFD模拟,并对速冻机特征位置的风速进行了试验测试,结果验证了数值模拟的可行性。同时探讨了结构参数对喷嘴出口速度和钢带表面换热特性的影响,结果表明:沿速冻机宽度方向,喷嘴出口流速变化较大,距离压力出口越远,喷嘴出口流速越小,在速冻机中心到达最低;随着Hs增加,沿速冻机宽度方向喷嘴出口流速均匀性逐渐改善;沿速冻机宽度方向,钢带表面Nu呈现不均匀分布,当Hs=2时,换热不均匀度为33.1%;随着Hs增大,Z方向喷嘴出口流速增加,钢带表面Nu减小;根据虾仁不被吹飞的临界横向风速及虾仁表面最大换热强度确定了喷嘴出口与钢带之间的最佳Hs=10。

使用IFA300热膜风速仪,通过选择合适的低通滤波器、合适的采样频率和采样时间,用X形探针测量了其无叶喷嘴出口速度的分布以及蜗壳流道的速度场.结果表明:在两挡板全关时,喷嘴出口速度分布较均匀;随两挡板开度变化,喷嘴出口速度分布变化较大;而且沿蜗壳周向其径向速度分布较均匀,切向速度分布变化较大;沿蜗壳轴向,两者变化均较大.当两挡板开度变化时,蜗壳流道截面上通流速度的分布不同于自由涡流规律,二次流速度分量分布形态类似.