冷链物流作为果蔬农产品的主要流通方式,经过我国多年以来的研究发展,现已得到越来越多的应用。其中最关键的问题在于“最先一公里”及“最后一公里”,预冷就是解决“最先一公里”问题至关重要的一环。预冷有多种方式,其中压差预冷具有预冷速度快,预冷均匀,果蔬适用性广等优点。但压差预冷操作较为复杂,针对不同果蔬的预冷工艺技术也需细化研究。本文针对现有压差预冷技术的特点和不足,开展了以下几项研究工作:(1)通过CFD仿真模拟软件构建了不同码垛方式下的压差装置回风通道模型,对其预冷过程进行了模拟。模拟了九种不同长度、高度回风通道参数条件下的流场分布;通过模拟结果可知压差回风通道靠近回风口处风压大,随着码垛列数的增加,整体预冷均匀性随之下降,但码垛层数增高,对整体预冷效果影响较小;同时在此基础上模拟了四种不同尺寸的压差通风装置的预冷过程,回风通道过窄,通风孔开孔单排的预冷效果较差,据此在四种尺寸中选取了回风通道宽度150mm,两排直径70mm开孔的方案。(2)利用现有的压差预冷装备,以葡萄为实验对象,进行了关于预冷工艺优化的实验。为验证模拟结果,对四列一层、两列两层、一列四层码垛方式下葡萄的预冷时间、预冷均匀度、失重率进行数据分析。由实验结果可知,随着码垛层数和列数的增多,预冷速率都会相应减小,但层数加高差异不明显,而列数增加的冷却速率差异性较大;码垛方式对失重率也有一定影响,越靠近回风口处失重率越高;随着列数的增多,预冷均匀性也随之下降。综合考虑多种影响因素,四层一列码垛方式的整体预冷效果最好,与模拟结果基本一致。(3)为进一步对压差预冷技术进行优化,以半冷却时间和7/8冷却时间作为重要指标,在送风速度0.5m/s、1 m/s、1.5 m/s、2 m/s、2.5 m/s和送风温度0℃、0.5℃、1℃、1.5℃、2℃参数条件下进行实验。发现送风温度越低,送风速度越大,预冷时间越短;送风速度越大,失重率越高,送风温度对失重率无明显影响;送风速度在半冷却时间前对预冷速度影响较大,送风温度在半冷却时间后对预冷速度影响较大。以此实验结果为基础设计了双因子影响变送风参数实验,综合考虑预冷时间、失重率、预冷均匀性、耗电量等因素,验证出葡萄的最佳预冷工艺组合,半冷却时间前送风速度2m/s,送风温度1.5℃、半冷却时间后送风速度0.5m/s、送风温度0℃时整体的预冷效果最好。本文从码垛方式、压差通风装置、不同送风策略几个方面进行优化,保证预冷效率的同时又起到了一定的节能效果,对实际生产过程具有一定指导意义。