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冷蔵ショーケースにおけるエアカーテン流動解析

目的
  ショーケースにおけるエアカーテン性能について、空調などが及ぼす影響を検討するため、
  PHOENICSを用いて数値シミュレーションを行い、ショーケースの性能評価を行った。

背景
  ・スーパーでの電力消費の約5割をショーケースが占めている
  ・商品を取り出しやすい扉の無い、オープン型ショーケースを採用している
これよりショーケース庫外と庫内の冷気を遮るエアカーテンの性能が重要となる

解析条件
  ・解析領域サイズ: 
     空調(冷気+風) :(y、z、x)=(5.0m、3.0m、0.3m)
     空調(室温の風のみ):(y、z、x)=(2.0m、1.5m、0.3m)
  ・計算格子分割数: 
     空調(冷気+風) :(y、z、x)=(341分割、334分割、1分割)
     空調(室温の風のみ):(y、z、x)=(301分割、321分割、1分割)
  ・解析時間: ショーケース起動から0〜900秒
  ・計算方法: 非定常計算
  ・計算モデル: 乱流モデル(k-εモデル)
  ・解析領域初期温度: 27℃


Figure 1. モデル図1


Figure 2.モデル図2


Figure 3.計算結果

まとめ
・空調(冷気+風)には、エアカーテンの機能を向上させる働きと低下させる働きがあることが確認できた。
・空調(室温の風のみ)のエアカーテンに対する影響は、風の当たり方によっても大きく変化する。
・風が強くなるほど、上段より下段がその影響を受けやすい。
・1段目棚の流れ解析・改良を行うことで、より風に強いエアカーテンを持つショーケースを作ることができると考えられる。

冷蔵ショーケースにおけるエアカーテン流動解析

龍谷大学 理工学部 塩見 洋一 

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