一架空中救治機(jī)場從頭部劃過，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)，以確保她們對于拯救生命是信得過的。

恒溫箱用于存儲各式各樣產(chǎn)品，包括：

例如，當(dāng)準(zhǔn)備好器官準(zhǔn)備充分捐助時(shí)，這類容器（以及存儲液）是運(yùn)輸整個(gè)過程（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)溫度高過或低于這一溫度范圍時(shí)，器官便會遭到損壞。

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?，許多器官較多可以存儲幾個(gè)小時(shí)（例如，肺大約僅有存儲 6 個(gè)小時(shí)）。疫苗沒有時(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)。對于偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者而言，此整個(gè)過程極有可能務(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。

為了更好地盡快使冷藏鏈中沒有斷開的環(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。

在這兒案例中，使大家來看一個(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：

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)箱子完全裝滿來簡單數(shù)字模型。（倘若你在運(yùn)輸過程中運(yùn)用包裝太多來維護(hù)保養(yǎng)產(chǎn)品免受破壞性，極有可能會出現(xiàn)這樣的事情。)

依據(jù)在 COMSOL Multiphysics 中馬上輸入來自美國采暖，制冷和家用中央空調(diào)項(xiàng)目工程師促進(jìn)會（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。這里的天氣信息來自西班牙格拉納達(dá)的一個(gè)氣象觀測站。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)隨地長變化趨勢圖如下圖所示。依據(jù)應(yīng)用對流傳熱致冷狀態(tài)變量，可以看到溫度是如何傷害箱子的。

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)過程。在箱子中，共熔混和化學(xué)物質(zhì)作為一種機(jī)械能儲存設(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 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)問題是：這一箱子能保持低溫多長時(shí)間呢？您可以在下一部分中的表述。

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。

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。

依據(jù)這一例子可以看得出來，項(xiàng)目工程師可以運(yùn)用模擬仿真來分析溫度控制容器的方案設(shè)計(jì)，分析預(yù)測放于箱子內(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)。