近吸式吸油烟机环吸板的进风形式优化和分析.pdf
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1、 1572023中国家电科技年会论文集0 引言家用吸油烟机中,近吸式吸油烟机的占比很大,市场中基于近吸式吸油烟机开发的外观形式也有很多,如翻板式、伸缩式、固定环吸板等。针对吸油烟机的不同形式,也有不同人进行了研究。何立博等人研究了进风网罩外凸和内凹,对流场和风速的影响1;吴勇等人研究了挡烟板对排烟效率的影响2;陈兆钦等人研究了进风面积对性能的影响3,认为进风面积到一定数值会有临界点,过了临界点很难再影响空气性能;目前研究外部流场有射流、集烟腔控流等4,5,得到了外部控烟的一些结论。研究吸油烟机内部多翼离心风机的流场更加丰富,得到的有益结论更多6-11。而针对环吸板尺寸的优化以及其对内外部流场影
2、响的情况还少有研究,因此本文对吸油烟机的环吸板进行了研究分析。如图1所示,列举了几种近吸式环吸板的外观形式,而这些形式最主要是通过更改环吸板的尺寸和形状。图1所示环吸板的结构形式和尺寸不一样,造成其性能不一致。本文提取了图1所示机型的主要影响参数,通过CFD数值分析结合实验12,13,改变环吸板的尺寸和间隙,分析其对吸油烟机内外作者简介:胡承杰,本科学历,在职研究生学位,中级工程师。研究方向:吸油烟机的整机性能、不同形式的内外部流场情况、振动异音以油烟净化等。E-mail:。近吸式吸油烟机环吸板的进风形式优化和分析胡承杰1,2 施旭娜2 何立博2 袁柯铭2 吴灵辉2 唐兴旺21.健康智慧厨房浙
3、江省工程研究中心 浙江宁波 315336;2.浙江省健康智慧厨房系统集成重点实验室 浙江宁波 315336摘 要:吸油烟机上环吸板的合理布置和增加可以提升吸烟效果,为了研究其对内外部流场的影响,在某吸油烟机的进风口上增加环吸板,针对不同的环吸板尺寸,不同的环吸板进风间隙,进行仿真计算,优化分析。计算结果对比实验,认为仿真模型可信。通过对比分析计算仿真的9组数据,可以发现环吸板对风机内部流动存在影响,对风机流量存在影响,对风机效率存在影响,对环吸板四周流动状态也存在影响。从而根据流场分布以及吸油烟机实吸油烟效果,可以确定该吸油烟机合适的环吸板尺寸范围。关键词:吸油烟机风机;环吸板;仿真流场;流量
4、;效率 Optimization and analysis of the air inlet form of the annular suction plate in near suction rang hoodHU Chengjie1,2 SHI Xuna2 HE Libo2 YUAN Keming2 WU Linghui2 TANG Xingwang21.Healthy&Intelligent Kitchen Engineering Research Center of Zhejiang Province Ningbo 315336;2.Key Laboratory of Healthy&
5、Intelligent Kitchen System Integration Ningbo 315336Abstract:The reasonable arrangement and addition of the annular suction plate on the range hood can improve the smoking effect.In order to study its impact on the internal and external flow fields,adding a annular suction plate to the air inlet of
6、a range hood,the range hood is analyzed and optimized using CFD method for different annular suction plate sizes,different plate air inlet gap.Comparison between results of the calculation and experiment shows that the simulation model is credible.By comparing and analyzing the simulated 9 sets of d
7、ata,it can be found that the annular suction plate has an influence on the internal flow of the fan,which has an influence on the fan flow rate,and has an influence on the fan efficiency,and also affects the flow state around the plate.Therefore,according to the flow field and the effect of the rang
8、e hood,the suitable size range of the annular suction plate for the range hood can be determined.Keywords:Range hood fan;Annular suction plate;Simulation calculation;Flow rate;Efficiency中图分类号:TM925.57 DOI:10.19784/ki.issn1672-0172.2023.99.036158 2023中国家电科技年会论文集部流场的影响。1 某近吸式吸油烟机厨房内的数值计算模型1.1 计算模型说明如图
9、2所示为厨房内的流域几何,该模型中存在门、窗、橱柜、吊柜、吸油烟机等。其中房门打开、窗关闭。模拟的是在吸油烟机吸风的过程中,风从厨房门口进入,整体厨房的流动状况,尤其是环吸板附近的流动状况。网格绘制如图3所示,在workbench的mesh中绘制网格,采用四面体网格为主,某一算例经过网格无关性验证,偏差不大,确认模型的准确性,因此单元数量控制在800万左右。流体计算模型采用fluent模块中的k-epsilon(2eqn)模型,如图4所示,设置转速为960 r/min。1.2 实验原理与装置根据GB/T 177132011吸油烟机国家标准14,测试吸油烟机空气性能的设备由图5所示。实验设备的结
10、构由连接器、十字整流器、扩散段、减压筒和孔板等部分组成。测试风量的原理是基于孔板流量计原理15,通过获取孔板附近的平均静压,来换算出吸油烟机出口流量,并且出口的压力加上管网损失即吸油烟机出口压力,从而可以计算得到吸油烟机的流量、静压,进一步换算得到吸油烟机的全压。本设备采用的孔板为11块,代表了11种工况下的被测试吸油烟机所能发挥的性能。从而综合评估出吸油烟机整体的空气性能。图5 外排式吸油烟机空气性能试验装置2 环吸板数值计算结果与实验分析2.1 环吸板数值计算对于近吸式吸油烟机在运行过程中,其吸油烟效果主要同风量大小和风量的分布相关。因此本文主要关注最大风量,暂且不考虑噪声、其他工况下的风
11、量等综合性能指标。通过仿真可以获知更多关于风量和风场的分布的信息。对于图6所示的吸油烟机样式,环吸板的性能主要同环吸板的尺寸、环吸板四周的进风间隙等相图1 运用环吸板的吸油烟机形式图2 带厨房的几何模型图3 厨房流域网格图4 fluent计算模型设置 1592023中国家电科技年会论文集关。环吸板为了保持美观,需要遮盖住风机进风口,而选取图6所示的箱体(宽度750 mm),环吸板的宽度基本可变动空间较小(此处采用300 mm的板宽),故不对环吸板的宽度进行变动分析。因此在图6示所示的机器箱体状态下,本文侧重研究其环吸板长度W、环吸板安装进风下间隙H1对吸油烟机的空气性能的影响。图6 环吸板关键
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