Burgess 利用融冰法测得恒温环境下系统热阻与壁厚等结构的关 系[10];Matsunaga 等进一步研究得出保温箱在循环温度下的保温性能 [11] 。这些研究中均得到了相应的模型计算式，但均未涉及保温箱结 构设计的几何参数。 这里在保温箱内容积和厚度一定的条件下， 基于 模拟分析研究内外表面积几何平均值与保温时间、 表面积几何平均值 与长宽比之间的关系，为保温箱结构设计提供直接的依据。
温度敏感性产品需要冷链物流来运输，其中的各环节均需满足一定 的温度要求， 相变材料具备储能密度大、 温度稳定等优点 [1] ，因此相 变储能技术被普遍的应用到冷链物流中 [2]。冷链物流控温箱常用的保温 材料为 EPS，PU和 EPP，其中 EPP拥有非常良好的耐热性，优异的抗震 性能、抗冲击强度和韧性，适宜、柔顺的表面，是高质量保温箱的理 想材料 [3]，但 EPP保温箱没有统一的标准， 而且保温箱理论模型的预 测时间一般小于实际保温时间 [4]，即蓄冷剂的实际使用量一般大于理 论值，故对基于保温箱的保温理论进行研究显得很迫切。
保温箱的融冰实验属于多因素实验，周期长，成本比较高。计算机 模拟技术成本较低， 模拟时间比较短， 且随着计算机技术的快速发展和 普及，传热学领域已广泛地使用有限元模拟软件。
1.1EPP保温箱有限元模型 由于大多数实际问题难以得到准确解， 而有限元分析不仅计算精 度高，而且能适应任何复杂形状， 因而成为行之有效的工程分析手段 [12] 。有限元分析的基本思路是把求解域离散成有限个单元，从而求 得总刚矩阵，然后通过适当的数值办法来进行求解 [13]。传统的有限元 软件 Ansys适用于单物理场分析 [14]，而 Comsol 较适用于包含相变传 热的多物理场分析 [15]，因此这里选用 Comsol 作为建模软件。 研究模 型尺寸为 260mm× 165mm× 190mm(外尺寸 )， 220mm×125mm× 145mm(内尺寸 )，壁厚为 20mm，盖厚为 25mm。 1.2 有限元模型传热参数设置 为有效开展分析，对该模型进行如下假设：保温材料各向同性 ; 冰块与保温箱之间紧密贴合 ;外界通过热传导进入保温箱内的热量全 部被冰吸收 ;不考虑材料属性随温度的变化。在 Comsol 中添加固体传 热物理场节点， 并添加相变材料子节点 ;冰的相变温度为 0℃，相变潜 热为 333kJ/kg。模型初始温度为 -2℃，外界环境和温度为 42℃。 2EPP保温箱热分析实验验证 2.1 材料与仪器 主要材料：EPP保温箱 (尺寸与有限元模型相同 )，选取的蓄冷剂 (相 变材料 )为冰，其蓄冷密度高，相变温度稳定且易获得，是理想的试
我国冷链物流行业正在发展 [5]，但还存在着很多的问题， 例 如“最后一公里” 的冷链脱节现象、包装难度大等 [6] ，这些都制约着 冷链物流业的逐步发展。 目前一些国内外学者通过模型与实验相结 合的方法对控温包装系统来进行了研究。 Qian 提出了将长方体模型转换 成球壳模型的转换公式 [7];郭晓娟进一步研究得出转换公式的适用范 围为长宽比值小于 2 的长方体模型 [8];赵艳冰指出可将长宽比值大于 2 的长方体模型转换成圆柱体模型 [9]。