食品冻结时间计算
厚度翻倍，冻透时间接近四倍。风机再大，也追不上热量穿过已冻层的距离。
密度 1050 kg/m³，冻结点 -1.7°C，潜热 220 kJ/kg
冻结耗时
表面换热 h = 25.2 W/(m²·K)3.5 小时
单批 200 kg，折算 58 kg/h，冷量需求 4.4 kW
厚度对照
同一冷风条件| 厚度 | 总耗时 | 相对 25 mm |
|---|---|---|
| 25 mm | 1.6 小时 | 1.0× |
| 50 mm | 3.5 小时 | 2.2× |
| 75 mm | 5.6 小时 | 3.5× |
| 100 mm | 8.0 小时 | 5.0× |
| 150 mm | 13.6 小时 | 8.6× |
使用说明
冻结段用 Plank 公式：t = ρ·L/(T_f − T_a) · (P·d/h + R·d²/k)。板状 P=1/2、R=1/8，圆柱 1/4、1/16，球 1/6、1/24。它假设已冻层导热是瓶颈，忽略显热，所以对薄件偏保守、对厚件略乐观。
预冷和深冷按一维显热估算，表面换热系数用 h = 10.45·v0.8（风速 m/s），静止空气取 8。实际包装、堆叠和风速不均会让时间增加 10–30%。
冷量需求按「每小时产量 × 单位质量焓差」折算，不含库体漏热、风机发热和除霜。选机组时要把这些加上，并按压峰值产量而不是平均值。
常见问题
一块 50 mm 厚的肉要冻多久？
−30°C 冷风、风速 3 m/s 的条件下，50 mm 厚的板状肉从 5°C 冻到中心 −18°C 大约 6–9 小时，具体看含水率和包装。厚度翻倍时间约翻四倍，所以 100 mm 的整块肉可能要一天以上，通常要分切或改用平板冻结。
为什么厚度对冻结时间影响这么大？
Plank 公式里导热项与厚度的平方成正比：热量要从中心穿过已冻层传到表面，路程翻倍、导热面积不变，热阻就翻倍，再叠加潜热路径，时间接近四倍。风速只能改善表面换热，救不了太厚的货。
风冷和液氮冻结差多少？
液氮或二氧化碳隧道能把表面换热系数做到 100 W/(m²·K) 以上，是强制风冷的几倍，薄件可以在几分钟到几十分钟冻透。代价是运行成本和低温开裂风险。风冷设备便宜，适合厚件和大批量。
冻结速度对品质有什么影响？
冻得越快，冰晶越小、分布越均匀，细胞损伤越轻，解冻后汁液流失少。慢冻会形成大冰晶，刺破细胞壁，肉质变柴、出水多。一般把「最大冰晶生成带」（−1 到 −5°C）通过得越快越好。
冷量需求为什么按产量算？
冻结是连续过程，每小时进多少公斤货，就要在同样时间里带走这些货从初温到终温的全部热量（显热 + 潜热）。机组冷量要按峰值产量和同时进货量算，不能按单批总量除以总时间，否则一进货就超载。
包装会影响冻结时间吗？
会。纸箱、塑料袋都是热阻，尤其是装箱后货与货之间有空隙，冷风进不去。计算时把包装厚度折算成等效厚度，或者按经验增加 10–30% 时间。真空包装比纸箱快得多。