导　　师： 李志生; 刘毅军

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 抽油烟机是厨房环境控制的主要设备之一,它的作用是将烹饪的油烟控制在一定范围内,通过风机的抽吸作用,将对人们身体有害的油烟进行一系列的净化处理后,排出至室外。为了提升抽油烟机的排烟性能,本文在前人的研究基础上,经过市场调研后,选择了当前应用较为广泛的欧式抽油烟机为研究对象,建立了抽油烟机物理结构模型,使用CFD仿真技术,结合实际测量和响应面设计等方法,从内部流场及外部流场两个方面,对抽油烟机的排烟性能进行了优化研究,并对模拟计算和实际测量结果进行了误差比较,从而验证了对抽油烟机流场进行仿真模拟的真实可行性。本文的主要研究内容:第一,介绍抽油烟机用多翼离心风机的设计理论,设计计算符合当前抽油烟机标准的多翼离心风机各结构参数和箱体结构参数。在不同风机转速下,对计算得到的抽油烟机进行模拟实验,获得不同转速下抽油烟机的气动性能参数,并与实际测量结果进行比较,验证仿真模拟计算的可行性及真实性。第二,分析抽油烟机用多翼离心风机的锥弧形集流器结构,选取集流器结构参数中对风机影响较大的三个参数进行响应面优化设计。以集流器出口直径(Dout)、收缩角（?）、扩张角（σ）为因子,以风机的效率为响应变量,分析风机的内部流场,并研究集流器各项参数与风机效率间的数学关系,获得集流器的最优结构参数。第三,使用CFD仿真技术模拟抽油烟机外部流场,验证人造龙卷效应应用于抽油烟机的可行性,并对产生人造龙卷效应的旋流器结构参数进行设计。研究结论如下:（1）根据风机设计基础理论计算得到了多翼离心风机基础结构参数,比较抽油烟机数值模拟计算结果与实际测量结果,证明了对抽油烟机内部流场进行模拟实验是可行且真实的。（2）使用响应面设计实验方法结合CFD仿真计算研究不同集流器结构参数对多翼离心风机效率的影响是可行的。在本研究的各参数取值范围内,集流器的出口直径为215mm、扩张角为40°、收缩角为30°时,风机的效率最高。对模拟结果进行拟合分析得到了集流器各项参数与风机效率间的近似数学关系,对该数学关系进行了最优解计算得到了风机效率最高的集流器结构参数,即Dout=215mm,φ=40°,σ=40°,此集流器结构下的的风机效率提升了5.8%。（3）人造龙卷效应应用于抽油烟机是可行的,抽油烟机加装旋流器可以获得近似龙卷流场,通过CFD模拟计算获得了最佳旋流器结构参数:旋流器直径为200mm,射流出口轴向偏角为15°,径向偏角为30°。本研究结果对未来抽油烟机性能的优化研究具有一定的指导意义。更多还原

关 键 词： [9112564]抽油烟机 [4474261]流场分析 人造龙卷效应 [2271244]数值模拟 性能优化

分 类 号： [TM925.57]

领　　域： []