鱼灏，瞿前进，康宁波

气调包装机气体置换结构优化与内部三维流场模拟

鱼灏，瞿前进，康宁波*

（宁夏大学 食品与葡萄酒学院，银川 750021）

针对现有的气体置换装置存在工作过程中气体置换精度不高、置换率低、内部流场复杂紊乱等问题，对DF-520型气调包装机气体置换装置结构进行了改进以及内部流场数值模拟。运用FLUENT软件在进口压力为20 kPa，混配O2体积分数为2%、CO2体积分数为28%、N2体积分数为70%的边界条件下对新旧2种换气装置进行数值模拟和对比分析，进一步通过样机试验对比分析2种模型的气体置换率和气体置换精度。数值模拟结果表明，与旧构型相比，新构型置换腔内部气体流速较平均、强流区面积小、漩涡区少、气体流向一致性高、气体置换速度快；样机试验结果表明，新旧构型气体置换装置平均气体置换率分别为99.2%和95.6%，新构型目标气体体积分数标准差、平均相对偏差以及变异系数更小。本研究表明，优化后的气体置换装置气流分布更稳定，置换精度达到设计要求，工作效率更高，适用于气调包装机的包装工作，能为后续研究提供思路。

气体置换装置；数值模拟；气流场；试验；气调包装机

气调包装技术（Modified Atmosphere Packaging, MAP）是一种将食品包装内的空气按合适比例置换为O2、CO2、N2等气体，在包装内形成理想气体环境，降低果蔬呼吸强度，延缓果蔬衰老，从而延长食品货架期的包装技术。近年来，气调包装技术广泛应用在食品保鲜与贮藏领域[1-5]。气调包装机是将该技术应用于实践的直接工具，气调包装机的性能决定了气调技术的应用高度[6-7]。……