一架空中救治機(jī)場(chǎng)從頭部劃過(guò)，急速駛向一家醫(yī)院，它已經(jīng)將一個(gè)器官運(yùn)送到務(wù)必它的病人那里，對(duì)它開展救護(hù)治療。為了更好地盡快使器官在物流運(yùn)輸整個(gè)過(guò)程中保持有效的溫度，它被放進(jìn)一個(gè)與眾不同的容器里，這一器皿稱之為冷箱或恒溫箱。依據(jù)模擬仿真，您可以共享這類箱子的方案設(shè)計(jì)，以確保她們對(duì)于拯救生命是信得過(guò)的。
依據(jù)冷藏鏈運(yùn)輸容易腐爛物件
恒溫箱用于存儲(chǔ)各式各樣產(chǎn)品，包括：
器官和組織藥品容易腐爛食品行業(yè)（如面包蛋糕）疫苗試劑
例如，當(dāng)準(zhǔn)備好器官準(zhǔn)備充分捐助時(shí)，這類容器（以及存儲(chǔ)液）是運(yùn)輸整個(gè)過(guò)程（通常稱作冷藏鏈）的核心組成一部分，因?yàn)槠鞴贅O有可能在捐贈(zèng)整個(gè)過(guò)程中從一個(gè)箱子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)箱子。當(dāng)醫(yī)療專業(yè)工作員努力尋找器官并將其傳遞給合適的配對(duì)者時(shí)，這一箱子可以維護(hù)保養(yǎng)器官免受高溫和較低溫度的傷害。理想情況下，器官應(yīng)確保在 2°C（4°C）至 8°C 的獨(dú)特溫度范圍內(nèi)。當(dāng)恒溫箱內(nèi)溫度高過(guò)或低于這一溫度范圍時(shí)，器官便會(huì)遭到損壞。
根據(jù)運(yùn)用成效的不一樣，恒溫箱極有可能務(wù)必持續(xù)幾個(gè)小時(shí)到幾日的時(shí)間?；氐酱蠡飪旱钠鞴俚睦樱S多器官較多可以存儲(chǔ)幾個(gè)小時(shí)（例如，肺大約僅有存儲(chǔ) 6 個(gè)小時(shí)）。疫苗沒(méi)有時(shí)間限制，但是與器官一樣，疫苗從生產(chǎn)到運(yùn)用期限內(nèi)都需要保持在 2 至 8°C 的溫度范圍內(nèi)。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者而言，此整個(gè)過(guò)程極有可能務(wù)必?cái)?shù)日時(shí)間，并且牽涉到各種不同的加溫機(jī)械設(shè)備，例如冷藏車。
像這類的冷藏車被用以運(yùn)輸容易腐爛物件，例如面包蛋糕。
為了更好地盡快使冷藏鏈中沒(méi)有斷開的環(huán)節(jié)，每一個(gè)溫度控制容器都盡量非常好地維持其所需的溫度范圍。一樣也需要把握箱子可以采取的有效時(shí)間。為了更好地能夠更好地分析預(yù)測(cè)這一時(shí)間，項(xiàng)目工程師可以運(yùn)用導(dǎo)熱模擬仿真軟件來(lái)分析方案設(shè)計(jì)。在下一部分中，大伙兒將看到一個(gè)運(yùn)用導(dǎo)熱控制器（COMSOL Multiphysics? 手機(jī)app的附加產(chǎn)品）創(chuàng)建的案例。
依據(jù)導(dǎo)熱控制器對(duì)恒溫箱實(shí)體模型
在這兒案例中，使大家來(lái)看一個(gè)恒溫箱，它的制訂是讓放進(jìn)之中的東西可以在 2-8°C 的溫度下保持至少 24 小時(shí)。這一箱子包含三個(gè)核心部件一部分：
放于箱子里的物件（例如藥物）冷源（-5°C 的冰）一種電纜護(hù)套原材料（塑料泡沫），它可將冰與自然環(huán)境以及箱子中的物件分隔開
在這兒，冰實(shí)際上是水和增黏劑的低共熔混和化學(xué)物質(zhì)。較高的粘度意味著著當(dāng)冰慢慢融化時(shí)，由于對(duì)流運(yùn)動(dòng)較少，因此升溫速度較慢。除此之外，您可以依據(jù)假設(shè)箱子完全裝滿來(lái)簡(jiǎn)單數(shù)字模型。（倘若你在運(yùn)輸過(guò)程中運(yùn)用包裝太多來(lái)維護(hù)保養(yǎng)產(chǎn)品免受破壞性，極有可能會(huì)出現(xiàn)這樣的事情。)
恒溫箱的3D數(shù)字模型。
依據(jù)在 COMSOL Multiphysics 中馬上輸入來(lái)自美國(guó)采暖，制冷和家用中央空調(diào)項(xiàng)目工程師促進(jìn)會(huì)（ASHRAE）的歷史氣候數(shù)據(jù)信息，就可以迅速計(jì)算出箱子附近的溫度。這里的天氣信息來(lái)自西班牙格拉納達(dá)的一個(gè)氣象觀測(cè)站。從 6 月 1 日早晨 6 點(diǎn)慢慢，該數(shù)字模型將包含下邊 72 小時(shí)內(nèi)變化的溫度，溫度隨時(shí)隨地長(zhǎng)變化趨勢(shì)圖如下圖所示。依據(jù)應(yīng)用對(duì)流傳熱致冷狀態(tài)變量，可以看到溫度是如何傷害箱子的。
西班牙格拉納達(dá)6月1日早晨6時(shí)左右6月4日早晨6時(shí)的溫度歷史氣象數(shù)據(jù)。
該數(shù)字模型的一個(gè)關(guān)鍵行業(yè)是冰到水的更改整個(gè)過(guò)程。在箱子中，共熔混和化學(xué)物質(zhì)作為一種機(jī)械能儲(chǔ)存設(shè)備，被置放到盒子的四面。當(dāng)冰保證約 0°C 時(shí)，它就慢慢融化，從附近吸收消化機(jī)械能并幫助診治物件保持冷藏狀況。因此，只需箱子中仍然有冰，它就可以防止里邊的物件超過(guò) 8°C 這一臨界點(diǎn)溫度。
即然您掌握怎樣把溫度保持在理想范圍內(nèi)，那么下一個(gè)問(wèn)題是：這一箱子能保持低溫多長(zhǎng)時(shí)間呢？您可以在下一部分中的表述。
恒溫箱可以讓置放到在其中的物件保持多長(zhǎng)時(shí)間致冷時(shí)間？
運(yùn)用那般的數(shù)字模型，您可以看到箱子中的溫度如何隨時(shí)隨地長(zhǎng)變化（本例中為 72 小時(shí)）。如下圖所示，冰的溫度一開始迅速提升了約 4 度。
該圖表明了在 72 小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，較大和至少臨界點(diǎn)溫度（斜杠）與箱子內(nèi)物件的溫度以及融化冰的比例關(guān)系。
在下面的 24 小時(shí)內(nèi)，溫度保持平穩(wěn)狀況。在以后的 48 小時(shí)內(nèi)，溫度也保持在正常情況下的范圍內(nèi)。但是，人物角色不久，冰就完全融化了，這時(shí)溫度慢慢接近臨界點(diǎn)溫度，之后超過(guò)了臨界點(diǎn)溫度。你能由下邊的圖看到溫度隨時(shí)間的變動(dòng)而升高。
箱子溫度圖。
依據(jù)這一例子可以看得出來(lái)，項(xiàng)目工程師可以運(yùn)用模擬仿真來(lái)分析溫度控制容器的方案設(shè)計(jì)，分析預(yù)測(cè)放于箱子內(nèi)的東西在臨界點(diǎn)溫度范圍內(nèi)可以停留多長(zhǎng)時(shí)間。接著，他們可以提升，確保醫(yī)療器械和其他容易腐爛物件在所有旅程里都能得到維護(hù)保養(yǎng)。
