集成灶风机性能优化及其出风均匀性研究

集成灶风机性能优化及其出风均匀性研究

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佛山市云米电器科技有限公司 佛山市 528000

摘要：近年来，厨房和电力行业已成为一个快速增长的行业，它将烟机、炉子、蒸汽机和其他厨房产品等多种产品合并为一个产品，占地面积小，吸烟效果好，并越来越受到以下因素的推动集成炉打破了传统油烟机上的排气工作方法，采用了炉下风扇低吸排气技术，大大提高了吸烟效果。为了配合用户厨房的安装环境，左右两侧一般都有出口增益，所以出口两侧都能排放油烟。但是，由于内置炉内通风机系统的安装位置是固定的， 一侧的排气性能不可避免地不好，风向右吹，风扇系统的出口垂直向下放置，从而产生很大的抗冲击性， 因此，沿螺旋线的出口侧(右侧)产生大量空气，沿反向螺旋线的出口侧(左侧)产生少量空气，二者之间的差可达1.5 m3/min。 使用时，左侧吸烟者排出的空气量较小，吸烟效果较差，噪音增加。因此，如何提高综合炉排系统的性能，保持双方风的均匀性是研究人员迫切需要解决的问题。

关键词：集成灶；风机性能优化；出风均匀性

引言

近年来，厨电的头部品牌纷纷加入角逐，在集成灶的各个模块进行差异化升级迭代。灶具模块做为集成灶的核心，在集成灶的发展前期大部分是只注重集成灶的吸烟效果，而往往被忽略，忽视了明火在烹饪时的体验感受。但随着品类竞争的加剧，灶具模块也强势回归，在进风方式，火力，热效率等方面重启赛道。

1集成灶头部

集成灶头部是穿过烟雾最多的流体结构，而现有集成炉中最可变的结构是头部通风管道。目前的主要结构分为两种形式:最常用的垂直吸入孔、水平框架和倾斜的烟雾入口，主要区别在于烟雾入口的位置角度。斜烟入口的结构通常以弧形头部为主。对于侧面放空油烟机，由于油烟上升及其在烟道中的吸收，油烟运动方向发生了很大变化，该过程可能会造成更大的流体压力损失，而电弧头旨在通过对齐烟雾运动轨迹来减少方向损失d并与油烟上升方向附近的入口结合，提高油烟的吸收效果。但是，在实践中，这种结构对油烟吸收的改善效果并不明显，一方面是因为由于空间的影响，改性油烟的运动轨迹变化不大，实际优化效果来自其烟道靠近烟道上升区域由于大多数窑炉都靠着墙，弧形封头不太适应墙，实际应用有限，立式烟道的整体封头结构简单，其主要阻力成分是滤油网和油烟入口。滤油网结构应结合其滤油效率和流体阻力平衡。烟雾入口的结构设计以内部电弧表面为过渡件，但通过流体模拟分析，内部电弧表面实际上是为了减少气流而设计的。这是因为油烟入口外面的油烟空气没有明显的方向，其实际流场的吸引效应会独立转向油烟入口， 弧对流场的引导效果不明显，但会占据油烟入口区域，减少油烟入口阻力的量，主要是在外垂直框架顶部形成的后流区域。 但是，由于其独特的影响因素，它能够通过调整垂直框架结构来实现其他具体目标，从而有效地控制烟草的影响。同样，由于分布不均，垂直框架的横向流场较低，例如通过添加降噪模块，例如添加降噪模块等。

2全上进风

灶具燃烧的重要条件之一，就是燃烧时必须具有助燃剂-空气中的氧气。传统的燃烧器都是通过喷嘴喷出的高速燃气，来引射周围的空气形成预混火焰，同时预混火焰靠其扩散作用又随后搏得了另外一部分大气中的空气。专业术语上称被引射的空气为一次空气，靠扩散作用所获得的另外一部分空气被成为二次空气。对于燃气灶具产品来说，燃烧所需要的一次空气需要流经机体内部再被引射的方式被称为下进风燃烧器。反之，一次空气不流经机器内部则被称为上进风燃烧器。简单来说也就是看喷嘴的位置，喷嘴如果在机体的内部和内腔，靠机器自身所带的缝隙以及开孔和大气相通，这部分就是下进风，完全上进风则是喷嘴外装，直接和外界大气相通。

3集成灶吸烟系统计算模型

综合炉灶烟道系统的研究，由头部、底盘、风扇系统、排气罩、出口导管等组成。综合炉排系统计算域建模，其中头部、底盘、出口风管和出口套管根据实际尺寸进行建模。为了计算数值计算的稳定性和精度，需要对头部进气和排气罩进行相应的扩展。如图1所示，进气口和出气口沿各自的平面垂直延伸。计算模型的网格，其壁面由三层棱柱边界网格组成。图2显示了移动皇冠叶片表面及其附近网格的分布情况。由于叶轮是一个旋转区域，对于计算结果的准确性至关重要，因此使用网格对该区域进行加密。计算模型的总网格数为480万、660万、720万和840万，监视输出截面吞吐量分别为17.36 m3/min、17.59 m3/min、17.65 m3/min和17.72 m3/min。随着网格总数从600万增加到840万，输出流量值波动小于0.75%，这意味着输出流量值不再受网格数量持续增加的影响。考虑到计算数量和分析精度，选定的计算字段网格总数为600万。同样，对于下面描述的所有计算模型，网格总数控制在600万左右。

4上进风优劣势分析

燃烧更加稳定。即使对于普通灶具来说，由于灶具的一次空气量来源于机体内部。对于一些密封性较好的橱柜，空气量不足，长时间燃烧后将导致机器内部缺氧气，火焰熄灭。上进风炉头的一次空气来源不受限于集成灶的柜体，柜门开启的影响，燃烧稳定。更加安全。欧洲的燃气具测试的界限气居多，一直以来都把安全放在功率、热能利用率的前面。从欧洲一直以来对上进风的坚持不难看处，上进风在安全方面的优势。尤其是由于气源条件改变，火孔堵塞等外界因素引起的回火时，火焰会直接在喷嘴和文丘里之间进行燃烧。形成一束火柱造成局部高温，且不易被观察到。这样以来，对于下进风的灶具或者集成灶，就极易造成玻璃面板的受热不均而爆裂。同时，火焰产生的持续局部高温度会在短时间内严重损伤机体内部的电子元器件。相对来说，对于上进风燃烧器，由于喷嘴外装，即便产生回火，由于和大气外界相通，大气散热的同时，回火也因为喷嘴的外装容易被发现，且外部除燃烧器其它金属部件外，也没有剩余的电器元气件的安装，所以既不易损伤机器元气件，同时也在短时间内不易造成玻璃的爆裂，更加完全。

5排风风道

风扇输出后进入排气管，其主要电阻部分为连接风扇输出的方向管路和连接公共排气管的软管。由于排气管比进气口更集中，因此泄漏的影响更为明显，并且更易于控制；对于进气口部分，由于左、右出口转换功能，泄漏的影响通常是为接近90度的移动方向管路设计的。在目前的设计中，这些是弧料道系统，但根据流体动力学理论，右侧嵌板料道中对流场的影响较小，因为由于右侧嵌板的直径和旋转半径接近，因此其局部阻力较小导流结构旨在提高气流方向的效率、流场的均匀性以及理论上优化流场结构、降低系统阻力和噪音的效果。最常见和最有效的方法之一是使用制导装置优化流体的移动，其效果需要模拟和测试。连接公共排气管的软管也借鉴了传统排气管的结构组合。由于管道内部表面粗糙度较高，以确保管道的可塑性，因此沿该部分路径的阻力损失较大。如果可以更换光滑钢排气管，则会大大减少沿路径的损耗。传统的油气机械安装方法产生了影响，系统这一部分的压力损失有时是整个系统损失的主要原因。就侧燃式综合燃烧机部分而言，如果能与公共燃烧道排气孔的设计结合起来，则更换软管的可能性大于传统的燃油泵，从而减少风压损失。

结束语

从产品价值的角度来看，应更加重视产品对环境和用户健康的价值，鼓励烹饪企业重视油烟净化研究，提高油烟排放净化效率，实现有害物质的减少提高企业对家庭厨房油烟排放对环境危害的重视，提高烘箱进、排气装置整个生命周期的运行效率。

参考文献

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