食品冷藏陈列柜作为食品冷链中的末端设备，对保证食品品质和安全起到了重要作用。食品冷藏陈列柜的种类和型式多种多样，其中敞开式食品冷藏陈列柜不仅可以为食品提供合适的冷藏温度，而且可以展示食品、美化购物环境、刺激消费，经多年的发展，现已成为超市中*的设备。据不全完统计，超市食品冷藏陈列柜的能耗大约占到超市总能耗的50%左右，因此食品冷藏陈列柜的性能好坏，除对食品品质有重要影响之外，对超市的节能也有着重要的影响。

对于敞开式食品冷藏陈列柜，风幕主要是将柜内外空气隔开，对隔绝外界热量的渗透有着重要的作用，同时风幕性能对柜内温度和速度分布也有较大影响。研究者主要从风幕流动及换热机理和风幕优化两个方面来展开。

1、风幕流动及换热机理

风幕流动及换热机理不仅与风幕出口速度、温度、初始紊流强度有关，同时还受空间湍浮力，柜外环境因素的干扰，影响因素比较复杂。风幕从喷嘴流出后，分为初始段和主流段两个区域，前者中心流的速度不变，后者中心流的速度在减弱。由于两个区域的初始段长度和涡旋粘度都与初始紊流强度有密切关系，因此对垂直射流的求解，需要考虑这两个不同区域。另有研究者将风幕流动分为出口区、发展区和回风区3个不同的区域，其封闭能力依次递减，前2个区域主要受风幕出风口速度的影响，而第3区域主要受风幕回风口结构的影响。其中出口区的风幕流动速度高，方向性强，发展区的流动起始点和发展方向主要受出口区的影响，而回风区在回风口抽吸作用的影响下其流动方向会出现较大的扭曲。计算流体力学（CFD）是用于改进制冷设备结构和优化内部流场的有效技术，可以模拟出流动区域内精细的温度场、流场等。一些学者通过CFD技术模拟了冷库内部气流组织速度和温度分布，为优化风机设置和冷库内货物的摆放提供了理论参考。赵鑫鑫等通过数值模拟研究了冷藏车厢体导轨对厢内温度分布的影响，为单蒸发器多温区冷藏车性能优化提供了理论指导。

近些年来，CFD技术在冷藏陈列柜中已得到广泛应用。余克志等采用双流体模型对立式陈列柜风幕进行了数值模拟，相比K－ε紊流模型，该模型的计算结果与试验值更加吻合。

2、风幕优化

影响食品冷藏陈列柜性能的主要参数包括蜂窝结构、风幕高度、风幕厚度、出风口速度等。而由于出风口的速度分布、出风口的紊流强度、风幕厚度都与出风口的结构密切相关，所以陈列柜出风口的结构又是影响风幕性能的主要因素。在实际应用中，风幕出风口常采用蜂窝结构来减弱过大的紊流强度，要想使紊流强度有适宜的衰减，其蜂窝结构的长度与孔径之比应大于10。

柜体顶部送风形成的风幕流态与送风速度、高度及风幕厚度等因素有关，当风幕高度为300mm时，风速至少达到0.6m/s，高度为800mm时，风速需达到2m/s，这样才能形成宽高比为1/5的稳定风幕。增大风幕厚度，可以提高风幕封闭敞口的能力，但风幕厚度过大会造成冷量损失，增加冷藏陈列柜能耗，因此，风幕出风口的厚度通常控制在50~80mm。也有学者利用粒子图像测速仪和红外成像技术对风幕流动特性进行了数值模拟和试验研究，提出了优化风幕的一些有效措施。Cao等利用改进的双流体模型和冷损双流体模型对风幕及其周围空气传热和流动进行了数值模拟，对风幕进行了合理优化，提高了陈列柜性能。

现研究者主要集中在对机理的研究和对冷藏陈列柜风幕性能数值的研究，然而对数值模拟对于风幕流动及换热机理和优化过程的认识还具有一定的局限性，文献中所开发的射流模型、层流模型、雷诺应力模型、双流体模型等只适用于各自特定的条件。特别地，数值计算时习惯采用二维稳态模型，不能对更加接近实际环境的复杂情况进行研究，因此在以后的研究中需要进一步改进研究方法与试验方案。

2、环境温湿度对冷藏陈列柜的性能影响

室内环境温湿度的变化，既影响柜内的温湿度特性，又影响柜体制冷系统运行的功率消耗。。在冷藏陈列柜的所有热负荷中，渗透热负荷所占比例大，它主要是通过风幕出口射流与柜外环境空气间的热湿交换引起，环境空气的温度和相对湿度不仅对冷藏陈列柜热负荷影响较大，而且会影响柜内的食品包温度。对于卧式敞开式冷藏陈列柜，环境温度每升高1℃，食品包温度平均升高0.1~0.3℃，湿度每升高20%，其温度平均升高0.1~0.7℃。张文慧等研究了减湿预冷器对风幕送回风状态的影响，结果表明风幕回风温度降低5℃，内层风幕的送、回风相对湿度基本保持不变，外层风幕的送风相对湿度由69%下降到60%，外层风幕的回风焓值降低21.4%，风幕回风温度和焓值的降低可以有效减小陈列柜热负荷。傅涛等对陈列柜有无节能帘进行对比试验得出，在有节能帘条件下，陈列柜内平均相对湿度与无节能帘相比升高了5.74%，平均温度减小了0.43℃，从而节能帘可有效降低柜内相对湿度和温度的波动幅度。因此，在超市非营业时间段应拉上节能帘，减小柜外环境对柜内食品温度分布的影响。

食品冷藏陈列柜柜外环境温湿度对柜内温度分布、速度分布和陈列柜热负荷都有很大的影响。当环境温度和相对湿度降低时，陈列柜的耗电量会有所减小，但是会使超市空调系统负荷增大，因此存在一个温度值和相对湿度值使食品冷藏陈列柜和超市空调系统的总耗电量小，还需要进一步深入研究。