西瓜在冰箱冷却热仿真

夏天到了,很多朋友都喜欢吃冰镇西瓜,哪么,西瓜需要在冰箱里放置多久才能冷却下来呢?这是笔者小孩近日问笔者的一个问题,在网上查了一些资料,基本上都是一些简单的手工计算,且多没有考虑辐射换热的情况。作为一个热仿真工程师,当然要使用仿真数据来说话。因此,笔者基于刚买的一个西瓜进行了一个瞬态热仿真,发现要想在家用冰箱中将西瓜冷却需要的时间还真不短。

模型准备

本仿真模型比较简单,5.84千克的椭圆形西瓜一个,长300毫米,宽190毫米,如下图所示。

西瓜仿真模型

西瓜参数

西瓜的密度,比热容和热传导率见下表,初始温度设置为28度,这是笔者将西瓜从超市买回家后测得的西瓜表面温度,这里就假设西瓜内部温度为均匀的28度。

西瓜热性能参数

冰箱参数

  • 冰箱内部尺寸为640mmX520mmX520mm
  • 冰箱壁与内部温度空气均设置为7度

仿真结果

仿真结果如下图所示:

西瓜热仿真结果

温度变化曲线如下图所示:

西瓜冷却曲线

结论

从仿真结果看,西瓜温度前期下降比较快,后期下降比较慢,想要将西瓜温度降低到与冰箱设置温度7度一致,所需的时间比较长。有兴趣的朋友可以自己试一试,验证一下。另外,为了避免线接触,本仿真没有将西瓜放置去冰箱托盘上,有兴趣的朋友可以试一下将西瓜放置于冰箱托盘上,看看是否会减少西瓜冷却时间。


 

评论

表白女神被拒绝了,请问我火热的内心的热仿真可以做一下吗,谢谢

有意思了,从来没有想过我们的仿真工具还能用来做这些事。

这个瞬态怎么设置的?