Za rashladne vitrine za hranu otvorenog-tipa, zračna zavjesa prvenstveno odvaja zrak unutar i izvan ormarića, igrajući ključnu ulogu u sprječavanju prodora vanjske topline. Performanse vazdušne zavese takođe značajno utiču na distribuciju temperature i brzine unutar kabineta. Istraživači se uglavnom fokusiraju na dva aspekta: protok zračne zavjese i mehanizme prijenosa topline, te optimizaciju zračne zavjese.
1. Mehanizmi protoka zračne zavjese i prijenosa topline
Mehanizmi protoka vazdušne zavese i prenosa toplote nisu povezani samo sa izlaznom brzinom vazdušne zavese, temperaturom i intenzitetom početne turbulencije, već na njih utiču i prostorni uzgon i spoljašnji faktori okoline, čineći faktore uticaja prilično složenim. Nakon što vazdušna zavesa izađe iz mlaznice, ona se deli na dva regiona: početni deo i glavni deo protoka. U prvom slučaju središnja brzina protoka ostaje konstantna, dok se u drugom središnja brzina protoka smanjuje. Budući da su početna dužina presjeka i vrtložni viskozitet oba područja usko povezani s početnim intenzitetom turbulencije, ove dvije različite regije treba uzeti u obzir pri rješavanju vertikalnih mlazova. Drugi istraživači su tok vazdušne zavese podelili u tri različita regiona: izlazni region, region razvoja i region povratnog vazduha, pri čemu se njihove sposobnosti zaptivanja uzastopno smanjuju. Na prva dva regiona uglavnom utiče brzina izlaznog vazduha vazdušne zavese, dok je na treću oblast uglavnom utiče struktura izlaznog otvora povratnog vazduha vazdušne zavese. U području izlaza, brzina strujanja vazdušne zavese je velika i usmerena; početna tačka i pravac toka u regionu razvoja su uglavnom pod uticajem izlaznog regiona; a smjer strujanja u području povratnog zraka je značajno izobličen pod utjecajem usisnog efekta izlaznog otvora povratnog zraka. Računarska dinamika fluida (CFD) je efikasna tehnika za poboljšanje strukture rashladne opreme i optimizaciju unutrašnjeg polja strujanja, omogućavajući simulaciju detaljne temperature i polja protoka unutar regiona protoka. Neki naučnici su simulirali brzinu organizacije protoka zraka i distribuciju temperature unutar hladnjače koristeći CFD tehnologiju, pružajući teorijske reference za optimizaciju postavki ventilatora i smještaj robe u hladnjaču. Zhao Xinxin et al. proučavao je utjecaj vodilica u odjeljcima kamiona hladnjača na raspodjelu temperature unutar odjeljka kroz numeričku simulaciju, dajući teorijske smjernice za optimizaciju performansi kamiona hladnjača s jednim-isparivačem sa više{11}} zonama temperature.
Poslednjih godina, CFD tehnologija se široko koristi u rashladnim vitrinama. Yu Kezhi et al. koristio je model s dva-fluida za numeričku simulaciju zračne zavjese vertikalne vitrine. U poređenju sa K-ε modelom turbulencije, rezultati proračuna ovog modela su konzistentniji sa eksperimentalnim vrijednostima.
2. Optimizacija zračne zavjese
Glavni parametri koji utiču na performanse rashladnih vitrina su struktura saća, visina vazdušne zavese, debljina vazdušne zavese i izlazna brzina vazduha. Budući da su distribucija brzine, intenzitet turbulencije i debljina vazdušne zavese usko povezani sa strukturom izlaznog otvora za vazduh, struktura otvora za vazduh iz vitrine je glavni faktor koji utiče na performanse vazdušne zavese. U praktičnim primjenama, struktura saća se često koristi u izlazu zračne zavjese kako bi se smanjio pretjerani intenzitet turbulencije. Da bi se postiglo odgovarajuće prigušenje turbulencije, odnos dužine i otvora saćaste strukture treba da bude veći od 10.
Obrazac protoka vazdušne zavese formiran gornjim dovodom vazduha u kabinet je povezan sa faktorima kao što su brzina dovoda vazduha, visina i debljina vazdušne zavese. Kada je visina vazdušne zavese 300 mm, brzina vetra treba da dostigne najmanje 0,6 m/s; kada je visina 800 mm, brzina vetra treba da dostigne 2 m/s da bi se formirala stabilna vazdušna zavesa sa odnosom širine i visine 1/5. Povećanje debljine zračne zavjese može poboljšati sposobnost zračne zavjese da zatvori otvoreni prostor, ali prevelika debljina zračne zavjese će uzrokovati gubitak hladnoće i povećati potrošnju energije rashladne vitrine. Zbog toga se debljina izlaza vazdušne zavese obično kontroliše između 50 i 80 mm. Neki naučnici su takođe koristili brzinu slike čestica i tehnologiju infracrvenog snimanja da bi sproveli numeričke simulacije i eksperimentalne studije o karakteristikama protoka vazdušne zavese, i predložili neke efikasne mere za optimizaciju vazdušne zavese. Cao et al. koristio je poboljšani model s dvije-fluidne i dva{14}}model gubitka hladnoće za numeričku simulaciju prijenosa topline i protoka zračne zavjese i okolnog zraka, racionalno optimizirajući zračnu zavjesu i poboljšavajući performanse vitrine.
Trenutno se istraživači uglavnom fokusiraju na proučavanje mehanizama i numeričke studije performansi zračne zavjese rashladnih vitrina. Međutim, numerička simulacija i dalje ima određena ograničenja u razumijevanju mehanizama protoka i prijenosa topline i procesa optimizacije zračne zavjese. Model mlaza, model laminarnog toka, Reynoldsov model naprezanja i model dva-fluidna modela razvijeni u literaturi su primjenjivi samo na njihove specifične uslove. Konkretno, dvodimenzionalni modeli stabilnog-modela se obično koriste u numeričkim proračunima, koji ne mogu proučavati složenije situacije bliže stvarnom okruženju. Stoga su u budućim istraživanjima potrebna dalja poboljšanja istraživačkih metoda i eksperimentalnih shema.
