За расхладне витрине за храну отвореног{0}}типа, ваздушна завеса првенствено одваја ваздух унутар и изван кабинета, играјући кључну улогу у спречавању продора спољне топлоте. Перформансе ваздушне завесе такође значајно утичу на дистрибуцију температуре и брзине унутар кабинета. Истраживачи се углавном фокусирају на два аспекта: проток ваздушне завесе и механизме преноса топлоте и оптимизацију ваздушне завесе.
1. Механизми протока и преноса топлоте у ваздушној завеси
Механизми протока ваздушне завесе и преноса топлоте нису повезани само са излазном брзином ваздушне завесе, температуром и интензитетом почетне турбуленције, већ на њих утичу и просторна узгон и спољни фактори околине, чинећи факторе утицаја прилично сложеним. Након што ваздушна завеса изађе из млазнице, она се дели на два региона: почетни део и главни део протока. У првом, централна брзина протока остаје константна, док се у другом централна брзина протока смањује. Пошто су почетна дужина пресека и вртложни вискозитет оба региона уско повезани са почетним интензитетом турбуленције, ова два различита региона треба узети у обзир при решавању за вертикалне млазове. Други истраживачи су поделили проток ваздушне завесе у три различита региона: излазни регион, регион развоја и регион повратног ваздуха, при чему се њихове способности заптивања узастопно смањују. На прва два региона углавном утиче брзина излаза ваздушне завесе, док на трећи регион углавном утиче структура излаза повратног ваздуха ваздушне завесе. У излазном региону, брзина протока ваздушне завесе је велика и усмерена; почетна тачка и правац тока у региону развоја су углавном под утицајем излазног региона; а смер струјања у региону повратног ваздуха је значајно изобличен под утицајем усисног ефекта излаза повратног ваздуха. Рачунарска динамика флуида (ЦФД) је ефикасна техника за побољшање структуре расхладне опреме и оптимизацију унутрашњег поља струјања, омогућавајући симулацију детаљне температуре и поља протока унутар региона протока. Неки научници су симулирали брзину организације протока ваздуха и расподелу температуре унутар хладњаче користећи ЦФД технологију, пружајући теоријске референце за оптимизацију подешавања вентилатора и смештај робе у хладњачу. Зхао Ксинкин и др. проучавао је утицај шина водилица у одељцима камиона-хладњача на расподелу температуре унутар одељка кроз нумеричку симулацију, пружајући теоријске смернице за оптимизацију перформанси камиона хладњача са једним-испаривачем са више{11}}зонских температура.
Последњих година, ЦФД технологија се широко користи у расхладним витринама. Иу Кезхи и др. користио модел са две-течности да нумерички симулира ваздушну завесу вертикалне витрине. У поређењу са К-ε моделом турбуленције, резултати прорачуна овог модела су конзистентнији са експерименталним вредностима.
2. Оптимизација ваздушне завесе
Главни параметри који утичу на перформансе расхладних витрина укључују структуру саћа, висину ваздушне завесе, дебљину ваздушне завесе и брзину излаза ваздуха. Пошто су дистрибуција брзине, интензитет турбуленције и дебљина ваздушне завесе уско повезани са структуром излазног отвора за ваздух, структура излазног отвора за ваздух из витрине је главни фактор који утиче на перформансе ваздушне завесе. У практичним применама, структура саћа се често користи у излазу ваздушне завесе како би се смањио прекомерни интензитет турбуленције. Да би се постигло одговарајуће слабљење турбуленције, однос дужине и отвора структуре саћа треба да буде већи од 10.
Образац протока ваздушне завесе формиран горњим доводом ваздуха у кабинет је повезан са факторима као што су брзина довода ваздуха, висина и дебљина ваздушне завесе. Када је висина ваздушне завесе 300 мм, брзина ветра треба да достигне најмање 0,6 м/с; када је висина 800 мм, брзина ветра треба да достигне 2 м/с да би се формирала стабилна ваздушна завеса са односом ширине и висине 1/5. Повећање дебљине ваздушне завесе може побољшати способност ваздушне завесе да затвори отворени простор, али превелика дебљина ваздушне завесе ће изазвати губитак хладноће и повећати потрошњу енергије расхладне витрине. Због тога се дебљина излаза ваздушне завесе обично контролише између 50 и 80 мм. Неки научници су такође користили брзину слике честица и технологију инфрацрвеног снимања да би спровели нумеричке симулације и експерименталне студије о карактеристикама протока ваздушне завесе и предложили неке ефикасне мере за оптимизацију ваздушне завесе. Цао ет ал. користио је побољшани модел са две-течности и два течност са губитком хладноће-модел да нумерички симулира пренос топлоте и проток ваздушне завесе и околног ваздуха, рационално оптимизујући ваздушну завесу и побољшавајући перформансе ормарића за витрине.
Тренутно се истраживачи углавном фокусирају на проучавање механизама и нумеричке студије перформанси ваздушне завесе расхладних витрина. Међутим, нумеричка симулација и даље има одређена ограничења у разумевању механизама протока и преноса топлоте и процеса оптимизације ваздушне завесе. Модел млаза, модел ламинарног тока, Реинолдсов модел напона и модел са два-течност развијени у литератури су применљиви само на њихове специфичне услове. Конкретно, дводимензионални модели стабилног-модела се обично користе у нумеричким прорачунима, који не могу проучавати сложеније ситуације ближе стварном окружењу. Стога су у будућим истраживањима потребна даља побољшања истраживачких метода и експерименталних шема.
