吸油烟机集烟腔的进风面积与性能参数的分析研究

许宁辉

（广东万和新电气有限公司 佛山 528305）

引言

厨房作为室内污染的重灾区，每天都会产生大量对人体有害的油烟气体，这些气体不止对我们呼吸系统产生强烈的刺激，还会引起咽喉炎、鼻炎、气管炎等疾病。烟气中还含有大量的杂环胺化合物和多环芳烃化合物等致癌物，长期接触会增加我们患癌的几率。吸油烟机作为厨房换气最重要的家电，其风量和最大静压对于吸烟效果有直接关系，风量和最大静压越大，表明吸油烟机能更快和更多的吸尽油烟。影响人们健康的除了烟气外，还来自吸油烟机本身的运行噪音。实验表明，人们长期接触噪音，会引起听力下降、神经性耳鸣等，从而影响着居民的健康。所以我们在考虑增大风量和最大静压的同时，也要考虑降低吸油烟机的运行噪音。

会宁县是西北教育名县，自恢复高考以来，全县累计向全国大中专业院校输送优秀毕业生5.1万名，其中获得博士学位者500多人，硕士学位者近2000多人，学士学位者近2万人。“领导苦抓，教师苦教，学生苦学，家长苦供，亲友苦帮”的“五苦”精神已经是我们这一区域的特有的教育文化。我们在班级文化建设中深入挖掘教育中可歌可泣的感人的事例，培育学生的核心素养。

吸油烟机的性能和许多因素有关，其中一个关键因素就是进风面积。目前市面上销售的烟机，其中一个主打卖点就是进风面积，但是否进风面积越大就能得到越大的风量、更大的静压和更小的噪音，目前还没有人做过相关的测试和研究。本文只通过改变吸油烟机的集烟腔上进风面积来做测试，其余的相关因素都设定为定量不变，进行研究对比。通过数据变化，设计出最佳进风面积，提高吸油烟机的风量、最大静压、噪音和能效参数，并为后续的产品研发提供理论基础。

1 实验部分

1.1 实验样品和方案

本文提及的吸油烟机带有集烟腔（图1），进风孔设置在集烟腔的进风区域内，通过改变集烟腔进风区域内的进风面积进行研究测试，其他变量均为固定不变。由于考虑到集烟腔的结构强度和可量产性，故将集烟腔条形孔设计为两种不同类型，图1为集烟腔样品三维图形，中间区域为进风区域，吸油烟机通过集烟腔进风区域中的单、双条形孔进风。单、双条型孔均为24个，单条形孔长宽尺寸为222*8 mm；双条型孔长宽尺寸为107.5*8 mm。

图1 集烟腔三维图形

通过设计十组方案，每组都减少相同的进风面积，再通过仪器设备测试出相关数据。方案一为进风面积最大，单、双条形孔各24个，通过计算机三维软件可得出进风面积最大约为94 657；方案二在方案一的基础上，左右两边各减少1个单、双条形孔，减少进风面积约为8 053 ，方案二的进风面积约为86 604 。以此类推，直至方案十。

1.2 实验设备和测试方法

P—每一个工况点主电机输入功率。

图2 空气性能试验装置原理

图3 空气性能试验装置测试图

相对于其他施工技术，帷幕灌浆技术操作较为方便。在开展帷幕灌浆技术的过程中，必须充分结合施工方案，在合理的位置进行钻探和灌浆。随着时间的延续，水泥会完成凝固，凝固的水泥和周围的泥土形成坚硬的保护物，也就是形成了效果较好的帷幕防渗系统。帷幕灌浆技术具有以下特点：适用范围广、施工成本低、施工成果佳。

第四，生态文明“四梁八柱”制度逐步筑牢。中共中央和国务院加强顶层设计,先后制定《关于加快推进生态文明建设的意见》《生态文明体制改革总体方案》,国家发改委等在落实层面联合出台《绿色发展指标体系》《生态文明建设考核目标体系》,为生态文明建设确立了基本框架。《环境保护法》《大气污染防治法》《环境空气质量标准》等完成制修订,河长制、湖长制、湾长制相继推出,生态环境评价和考核制度不断完善,国家公园体制试点、低碳城市、海绵城市等试点开展得如火如荼,与生态文明建设顶层设计互为补充。

图4 全球包络法噪声测试点简图

图5 噪声测试装置测试图

1.3 试验计算方法

1.3.1 风量（qv）：每个工况点试验气道上游侧的空气密度公式：

“要改变自己的命运就要有不服输的精神，敢闯敢拼才会赢”。2010年，团场出台了一系列优惠政策，鼓励职工发展自营养殖，他辞职下海当年养鸡12000只，成活率达到90%以上，种植的100亩棉花单产走在全团前列，当年实现纯收入49万元。他在团部购买了楼房，买了台754播种机，为了儿子上学方便，买了小汽车。当年机车仅拉棉花和打杆两项，实现纯收入7.7万元，种植棉花和养殖鸡纯收入达35万元。

式中:

ρa—试验条件下的空气密度；

θa—环境温度和环境气压；

尽管现代社会人们的责任要求也有一定的差异性，但这种差异是基于社会角色的不同，而非基于社会等级秩序中先天的和相对固化的伦理身份或政治身份，该差异的背后蕴含着现代社会权利和责任的对等，身份角色的平等、开放与可变动性。即使家庭中血缘亲情的天然伦理关系是恒常的现实，但现代社会家庭成员之间也从尊卑上下的关系转变为平等互爱的关系、从单向性责任转换为相互性责任。现代家庭和社会构建了新型的人际伦理关系，儒家的孝悌、仁爱等蕴含着差等秩序的概念都需经过内涵上的重新诠释和创新转换才能进入现代社会的道德话语系统。

在小组合作过程中，为了更大地发挥同学之间的合作效能，可采用下列竞争方法，如：表扬激励法、小组得分制、评选最佳组员等，可采用激励性语言，并把小组合作成果具体量化，进行评比、给予公布。

pba—计算每一个工况点的试验工况下的风量。

式中：

在现场作业时，要安置专门的人才对钢筋放置的地方进行监管，确保相关的安全作业，在实际的工作中进行相关的专业化培训和安全方面的培训，严格检查施工员工践踏钢筋的现象，加大现场的监督力度，而且提示有关工作员工对钢筋开展捆绑工作过程中，不要踩踏完好的钢筋，尽量的扩大钢筋的利用性质和接受力的大小。在结束所有的钢筋捆扎以后，有关工作员工要开展钢筋水泥的牢固工程，需要进行一系列的安全防范工作，使用钢丝对与所有铁丝开始加固，牢固工作完成以后对工作的地方开展浇灌建筑混凝土保护的工作，而且要保证混凝土保护膜的厚度的适宜程度，一定程度上保证安全操作作业，不会使得钢筋的正常利用时间长短产生影响。

qv—试验工况下的风量；

a—孔板系数；

d—孔板开孔直径；

pa6—减压筒内计示静压。

将平均A计权声压级换算成A计权声功率级：

1.3.2 全压效率（ηB）：

计算每个工况点的试验工况下的全压：

计算每一个工况点的空气标准状态下的全压：

pFB—试验工况下的全压；

K—试验设备结构常数；

D4—试验装置扩散段上游直径。

式中：

式中：

pFBn—空气标准状态下的全压。

(11) (x → y) → 1 = (x → 1)(y1), (xy)1 = (x1) → (y → 1);

式中：

ηB—试验工况下的全压效率；

根据标准GBT 17713-2011《吸油烟机》对样机空气性能进行测试。风量、静压和全压效率通过空气性能试验装置测试并计算得出。试验过程为吸油烟机气流依次通过连接器、十字整流器和扩散段后进入减压筒。通过变换减压筒下游孔板的开孔直接d，而测得每一个工况点的动态测试数据，并通过计算得出空气性能试验的结果，测试原理和测试过程见图2和图3。

1.3.3 噪声

通过图3的全球包络法噪声测试法，分别测得A、B、C、D四个测试点的数据后，代入下列公式可计算出A计权声功率级结果。

计算表面平均A计权声压级：

式中：

计算试验每一个工况点的试验工况下的全压效率：

Lpm—测量表面平均A计权声压级；

问卷调查采用分层整群抽样方法，选择工程学院电气工程与自动化、电子信息科学与技术、生物医学工程、建筑学和物理学5个专业共20个自然班的学生作为调研对象，于2017年4月随机抽取样本发放问卷进行调查。

Lpi—第i点的A计权声压级；

i——为A、B、C、D四个测试点。

传感与检测技术课程具有实践性强、应用性强的特点,但是其课程内容相对较为分散，缺乏系统性和连续性，学生学习有难度。

式中：

LWA—A声功率级；

某煤炭企业位于有“黔之腹、滇之喉、蜀粤之唇齿”之称的安顺市北郊。其核定生产能力为60万吨，可采煤炭储量约4988万吨。主要生产产品为无烟煤，硫分低于1.0%，煤层赋存条件和煤质均较好，其原煤质量参数情况如表1。

噪音通过全球包络法进行噪音测试，原理图见图4，球面半径SR为1.414 m，四个测试点A、B、C、D分别处于比被测吸油烟机风机叶轮中心低1 m的水平平面与球表面橡胶形成的周围上均布的四个位置，测试过程见图5。

S—测量表面面积；

FIFO是假定先入库的存货先发出(销售或耗用)，并根据这种假定的成本流转次序确定发出存货成本的一种方法。这种方法可以随时结转存货发出成本，但较繁琐。如果存货收发业务较多、且存货单价不稳定时，工作量较大，费时费力。假定先购进的先发出，使存货接近于购货成本，期末资产总价值具有真实性。但在通货膨胀情况下，销售成本偏低，使得利润虚增，会产生更高的税收。

S0—1 m2；

女孩们没一个人搭理她。说话的女孩比书娟低一年级，家在安庆乡下，母亲是个富孀，不知从哪里来的怪念头，把女儿送到南京受洋教育。

K2—环境修正值；

K3—温度修正值。

2 测试计算结果对比讨论

1） 通过测试和计算，得出表1的数据。数据中风量、全压效率、最大静压为正相关，越大越好。数据中噪音、转速和功率为负相关，越小越好。

表1 进风面积变化与相关性能的参数的变化

通过上面测试数据可以看出，吸油烟机随着集烟腔进风面积的不断缩小，风量、噪音、全压效率、最大静压、转速和功率都表现出一定的规律。从方案一到方案十的数据看出，风量在方案六之前，波动比较小，能维持在17 m3/min以上，但在方案六之后，波动明显增加，并呈现逐步下降的趋势。在方案九以后，风量急剧下降，下降到15.846 m3/min，为测试最低值。另外从数据看到，噪音是一个上升的过程。噪音在方案六之前，波动幅度不大。在方案六到方案八是逐渐上升的阶段，趋势开始加快。方案八到方案十，参数波动剧烈，并在方案十时直接上升到69.27 dB(A)，为测试最高值。全压效率从方案一到方案十是从逐步上升到剧烈下降的一个过程，在方案四的时候达到最高值26.42 %，在方案十的时候下降到最低25.94 %。最大静压从方案一到方案十也是前期逐渐升高的过程，在方案七时达到最高442.21 Pa，然后波动开始加剧。转速随着进风面积的减小逐渐升高，而功率正好相反，随着面积减小而逐渐减小。

2）总结

通过测试和数据分析得出，该数据有两个临界点。第一个临界点为方案九，集烟腔的进风面积为30 233，从方案九到方案十各相关数据会明显变化，其中风量、全压效率会明显变小，方案九风量为16.652 m3/min，方案十风量只有15.846 m3/min，风量减少了0.806 m3/min，下降幅度为4.84 %。方案九全压效率为26.29 %，方案十全压效率只有25.94 %，全压效率减少了0.35 %，下降幅度为1.33 %。同时噪音明显增大，方案九的噪音为68.17 dB(A)，方案十的噪音为69.27 dB(A)，噪音增加了1.1 dB(A)，上升了1.72 %。

第二个临界点为方案四、五、六，各项性能都能保持在相对高位。风量一直保持在17 m3/min以上，比较稳定。噪音维持在较低的水平。全压效率和最大静压在此区间内为十组数据的最大值。

3 结论

结果表明，本文中的吸油烟机的性能并不是随着进风面积越大而变得越好，而是存在明显的临界点。本文中的集烟腔进风面积要保证在30 233 才能避免性能参数的剧烈波动。最好的进风面积在方案四～方案六之间，就是进风面积54 392～70 498之间，各项测试参数都表现得比较稳定，各项性能参数都是比较好。此次研究测试对于后续的集烟腔进风口设计有很好的指导作用。