??近日，大連理工大學力學與航空航天學院（簡稱“力航學院”）的“航宇助農(nóng)——航天溫控技術賦能冰溫冷庫引領者”項目，亮相中國國際大學生創(chuàng)新大賽（2024）全國總決賽，并榮獲大賽金獎。該項目聚焦于延長冷庫保鮮時間、助力果農(nóng)實現(xiàn)反季節(jié)銷售，將流體力學和空氣動力學應用到冷庫精準控溫領域，實現(xiàn)了冷庫保鮮技術的革新。此項技術讓蜜桃的保鮮期延長了30至60天，賦予其超長“甜蜜期”。

??1℃溫差決定蜜桃保質(zhì)期

??團隊負責人夏博涵在本科階段參與了遼寧省首顆衛(wèi)星——大連1號—連理衛(wèi)星的研制工作，還參與了衛(wèi)星與貨運飛船對接聯(lián)調(diào)以及衛(wèi)星羽流分布情況的分析計算。

??在這個過程中，他發(fā)現(xiàn)流體力學和空氣動力學知識不僅能用于航天領域，還可應用于室內(nèi)流場智能分析與控制，進而對冷庫進行精準控溫，輔助冷庫設計。

??在社會實踐期間，團隊成員了解到倉儲問題是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的一大難題?！霸趯嵉卣{(diào)研時，我們目睹了大量農(nóng)產(chǎn)品因腐爛而被賤賣的狀況，這讓我們下定決心用自身所學幫助鄉(xiāng)親們?！毕牟┖f道。

??當前，國內(nèi)多數(shù)冷庫能將溫度波動控制在1℃以內(nèi)。然而實驗報告顯示，成熟的蜜桃在溫度波動1℃以內(nèi)的環(huán)境下存儲20至40天，腐爛率高達35%；而當溫度波動控制在0.1℃以內(nèi)時，腐爛率僅為8%。所以，縮小溫度波動范圍成為了行業(yè)共同努力的目標。

??“冷庫對于水果反季節(jié)銷售起著關鍵作用，我們希望運用所學知識助力農(nóng)民增收致富?！眻F隊成員、力航學院2022級本科生王浩表示。

??為此，團隊對甘肅、遼寧等5省的冷庫進行了調(diào)研。他們發(fā)現(xiàn)農(nóng)村大部分冷庫保鮮效果欠佳，閑置率高達70%。“以秦安蜜桃為例，其存儲20天的腐爛率就已超過30％，而反季節(jié)銷售至少需要存儲2至3個月。因此，我們將重點放在了如何延長冷庫保鮮時間上?！眻F隊成員、力航學院2022級本科生劉星彤介紹道。

??航天技術改造鄉(xiāng)村冷庫

??在調(diào)研過程中，團隊發(fā)現(xiàn)閑置冷庫主要存在三大痛點：難以精準控溫、消殺機制不成熟、智能化程度低。針對這些問題，團隊創(chuàng)新性地把流體力學、空氣動力學、等離子體推進技術和開源鴻蒙實時操作系統(tǒng)應用于冷庫改造升級，并制定了傳統(tǒng)冷庫的低成本改造方案：在原有冷庫基礎上加裝新型冰溫噴口和等離子體滅菌箱，同時結(jié)合自研MetaFoam計算平臺對冷庫進行智能運維。

??針對溫控問題，團隊基于航天技術中的霍爾推力器緩沖腔和流場反演計算技術，研發(fā)出新型可伸縮冰溫噴口，再結(jié)合智能算法對噴口工作狀態(tài)進行精確計算和綜合調(diào)配。最終，成功將溫度波動控制在0.1℃以內(nèi)，確保了冷庫內(nèi)各點溫度場均勻，還能實現(xiàn)定點精準控溫。

??針對消殺問題，團隊基于等離子體推進技術開發(fā)出低溫等離子體滅菌箱，能夠全面、精準地消殺高抗致腐細菌，并引入電磁鎖鮮技術，有效保持生鮮的鮮度。

??針對冷庫智能化程度低、能耗高的問題，團隊自研自動控制終端，實現(xiàn)存儲效果可視化顯示，降低了運維難度，同時增加了報警機制?！盎诔墒斓暮教旒夹g，冷庫擁有了航天級別的控制精度，而且改造成本也大幅降低。”團隊成員、力航學院2022級本科生袁珩軒說。

??為驗證改造效果，團隊挨家挨戶走訪農(nóng)戶和街道辦。他們首先在甘肅省秦安縣開展智慧冷庫技術改造試點應用。改造前，蜜桃在8—9月按每斤最高6元的價格售賣，收入為38萬元；改造后，蜜桃在冷庫中存儲3個月，于11—12月反季節(jié)以每斤15元的價格售出，增收至81.5萬元。隨后，團隊將這一模式進行推廣，改造冷庫超過1800立方米。2023年，他們已幫助上百位農(nóng)戶和兩家企業(yè)實現(xiàn)了增收。

??目前，團隊已與多家企業(yè)達成合作意向，訂單金額預計超過百萬。