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    2024年 第2期 刊出日期:2024-04-01
      
    卷首语
    家电行业的新质生产力
    家电科技. 2024(2):  2-2. 
    摘要 ( 57 )   PDF(807KB) ( 81 )  
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    前沿
    创新
    变频空调舒适性关键技术研究
    家电科技. 2024(2):  17-17. 
    摘要 ( 64 )   PDF(893KB) ( 70 )  
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    浏览量 64
    论文
    空调外机轴流风扇涡流噪声控制设计研究
    郑旭仓, 刘兴龙, 毛瑜, 陈运东
    家电科技. 2024(2):  18-22.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.001
    摘要 ( 70 )   PDF(3522KB) ( 245 )  
    随着广大用户对空调舒适性的更高要求,空调外机噪声问题也日益受到关注,同时噪声问题研究也是提高空调性能指标关键所在,再者轴流风机作为空调室外机的关键部件,对空调噪声指标也有着重要的影响。因此以降低空调外机轴流风扇运行噪声值为目标,从削弱风扇表面叶尖涡、叶顶泄漏涡流强度为切入点,在现有轴流风扇基础上,结合生物界羽翼形状,设计了一种叶顶锯齿仿生风扇结构,并利用STAR-CCM仿真工具,对原始和仿生风扇进行仿真试验。仿真结果表明,仿生风扇相比原始模型的宽带噪声降低约2~4 dB(A),同时多维度揭示了叶顶渐变仿生锯齿的降噪机理。分析表明所设计的仿生结构有效改变了叶尖涡和叶尖泄漏涡强度以及发展轨迹,对轴流风机噪声降低有着正向影响。
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    基于TPA分析的冰箱系统噪声研究
    陈新杰, 张巍, 杨鑫, 葛成伟, 高军
    家电科技. 2024(2):  23-27.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.002
    摘要 ( 67 )   PDF(6988KB) ( 219 )  
    冰箱压缩机是冰箱制冷系统中最重要的部件之一,同时也是冰箱系统噪声的主要来源。要改善冰箱系统噪声问题,需要结合压缩机本身及冰箱系统优化,因此研究冰箱系统的传递路径显得尤为重要。为了寻求减小压缩机噪声的方法及压缩机结构的最优化设计,需对冰箱系统噪声两条重要的传播路径,即结构和空气传播路径进行分析研究,探究压缩机单体与系统匹配关系,及两条传播路径的形成机理及控制方法,以支持后续冰箱系统噪声的优化和改善工作。通过TPA传递路径分析,分别对五条路径传递的噪声贡献量进行分析探究,并得出各传递路径贡献度评估排序。
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    基于心理声学评价的吸油烟机异响整改分析
    梁之博, 温振宇, 周伟峰, 靳海水
    家电科技. 2024(2):  28-32.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.003
    摘要 ( 51 )   PDF(4784KB) ( 127 )  
    国内市场吸油烟机的普及率越来越高,客户对吸油烟机的选购标准也逐步提升,对产品的品质追求并不仅局限于大吸力,越来越多的用户更关注吸油烟机的声品质体验,吸油烟机的声品质优化成为提高产品竞争力新赛道。对某款存在典型“异响”问题的吸油烟机进行分析,通过心理声学参量“调噪比”对该“异响”听感进行量化,并结合声辐射测试、结构模态测试及结构模态仿真对该款吸油烟机的结构进行优化,成功消除异响。
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    考虑工作背压下的吸油烟机声品质建模
    周伟峰, 梁之博, 胡杨, 叶剑, 林辉, 温振宇, 靳海水
    家电科技. 2024(2):  33-39.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.004
    摘要 ( 45 )   PDF(3138KB) ( 117 )  
    为了改善吸油烟机工作噪声大、听感差的不良用户体验,结合行业相关标准,建立了工作噪声试验室,增加了压力可调的背压系统,以模拟用户实际使用条件。以吸油烟机实际工作状态声品质为研究对象,利用多元线性回归将噪声样本的心理声学参量与主观评价结果进行拟合,获得考虑工作背压下的吸油烟机声品质客观评价模型。该声品质评价模型可有效捕捉交流电机产生的异常共振噪声,评价精度提升了17%,最终客观评价精度达到94.6%。在产品开发初期将吸油烟机工作时的声品质等级作为衡量产品优劣的关键指标,将提升研发、品质、生产各链条对异常噪声的识别能力,统一评价标准,进而提高质量控制水平。
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    压机舱涡流噪声分析与优化研究
    万彦斌, 徐玉峰, 杜华东, 黄玉杰, 宋庆路, 宋楠
    家电科技. 2024(2):  40-44.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.005
    摘要 ( 46 )   PDF(4405KB) ( 157 )  
    针对某828 L型号卧式冷柜压机舱中存在的涡流噪声大的问题,分析了压机舱声源构成、涡流噪声产生机理、流体及声学仿真得到卧式冷柜压机舱涡流噪声的来源,并进一步优化整机噪声。结果表明:(1)卧式冷柜涡流噪声由压机舱内散热轴流风机引起,并通过压机舱内腔进行放大。(2)压机舱内的涡流噪声主要与轴流风机两侧进、出风散热通风孔的相对有效面积大小有关,实验表明,通过增加进风口面积30%,同时减少出风口面积10%,整机噪声降低3.0 dB(A)。
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    基于Q-learning和自适应网络约束的空调节能控制方法研究
    唐杰, 林进华
    家电科技. 2024(2):  46-50.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.006
    摘要 ( 53 )   PDF(1715KB) ( 39 )  
    提出了一种基于Q-learning和自适应网络约束的空调节能控制方法,以解决传统积分微分控制(PID)下空调能耗过高的问题。首先,利用专家系统和Reward函数构建奖励矩阵,并将其元素对应的空调运行参数划分为数据集A和B。其次,初始化径向基函数(Radial Basis Function)神经网络模型,以数据集A为训练数据对建构网络进行训练,使用数据集B对网络约束模型进行验证,直到准确率达到90%以上。最后,将网络约束模型与强化学习的Q-learning策略相结合,实现空调运行的最优策略决策。实验结果表明,在满足用户舒适性的前提下,该算法相较于传统的空调控制逻辑,能够实现节能效果。
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    基于智能制造的冰箱压缩机底座受载变形模拟分析研究
    张巍, 胡鹏翔, 陈新杰
    家电科技. 2024(2):  52-56.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.007
    摘要 ( 43 )   PDF(3004KB) ( 33 )  
    为了降低人工成本、提升生产效率、增加产量,冰箱压缩机产业对智能制造的要求越来越高。以某型压缩机为对象,分析其在智能制造中弯管、校管工序时的底座变形情况,并且根据底座的实际受载,将整个工序看作一个准静态系统,基于ANSYS Workbench软件建立各工序的有限元模型,计算底座的应力、变形结果,并提出针对性的改善方案。此外,还建立底座应力结果的评价准则,引入应力系数S、最大应力σMAX概念,对改善方案在各种不同工序中的受载变形风险作出评价,给出确定结论。同时针对改善方案开模加工,并在线验证,底座变形问题得到有效改善。
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    浏览量 43
    转子压缩机摩擦副的磨损预测及试验验证
    黄之敏
    家电科技. 2024(2):  58-62.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.008
    摘要 ( 38 )   PDF(3270KB) ( 41 )  
    转子压缩机面临新型制冷剂和新领域的快速拓展,以及客户使用条件的日趋严苛,对可靠性要求越来越高的挑战,但业内没有成熟的摩擦副磨损预测方法。针对某R290热泵专用压缩机,以叶片-叶片槽这一摩擦副为例,从边界润滑、混合润滑、流体润滑的基本模型入手,综合压缩机运行过程中负载、油-制冷剂的混合物性、转速等影响因子,采用经典的Archard模型,建立了转子压缩机摩擦副的磨耗量预测理论模型,仿真结果与长期可靠性试验后实测磨耗量相印证,具有较好的一致性;该方法的建立,有助于转子压缩机快速可靠性预测,提升开发速度。
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    基于混合专家网络的回南天预测方法与智能控湿策略
    林沿铮, 邓苏鸣, 罗新号, 樊其锋, 高峰
    家电科技. 2024(2):  64-67.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.009
    摘要 ( 48 )   PDF(1528KB) ( 32 )  
    回南天是一种空气湿度过高的天气现象,会影响人们的生活和健康。天气预报不直接播报回南天,这给人们对回南天的预防造成了一定的困难。研究领域回南天数据的稀少也对回南天预测造成了困难。人工构建了回南天预测数据集,然后提出了一种基于混合专家网络的回南天预测算法,可以实现对未来24小时内回南天天气的预测。基于预测结果,设计了一套回南天场景模式,可以向用户主动发送预警消息,并且推荐用户开启自主智能控湿模式,以完成室内空气的主动调节。测试结果表明,该技术可以有效地预测回南天,并针对预测结果提供智能控湿策略,提高用户的生活舒适度和健康水平。
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    空气源热泵空调除霜模式瞬态冲击与减振方法研究
    顾超, 杨洋, 徐显明, 韩伟涛, 王冰
    家电科技. 2024(2):  68-73.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.010
    摘要 ( 49 )   PDF(3216KB) ( 37 )  
    某特定型号空气源热泵空调在北方0℃至-20℃低环境温度下运行2至5个制热季后,会出现冷凝器支管泄漏的不良问题,经排查发现冷凝器支管与冷凝器管板接触的位置发生磨损,导致制冷剂泄漏。采用西门子振动测试设备对发生制冷剂泄漏的热泵空调进行振动数据采集,结合有限元分析,发现导致冷凝器支管磨漏的原因是热泵空调除霜工况下四通阀切换时产生的振动冲击,经铜管传递至冷凝器支管,冷凝器支管与冷凝器管板翻遍孔过盈配合处产生相对振动。寒冷冬季情况下,冷凝器结霜速率快,热泵空调频繁进入除霜工况,四通阀频繁切换加速了冷凝器支管的磨损,最终发生泄漏。针对该问题,设计了新的减振胶块,将胶块安装在集气管和冷凝器支管振幅最大的位置,减轻四通阀冲击引起的支管振动,经试验测试,振幅降低50%以上,整改前,一个制热季冷凝器支管泄漏引起的售后为767起,直接损失金额为900500元;次年整改后,一个制热季冷凝器支管泄漏引起的售后为58起,直接损失金额66400元,整改后的售后件数降幅约为92%。
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    冰箱系统用铝毛细管加工工艺及性能研究
    王辉良, 滕世政, 薛晓伟, 蒙永云
    家电科技. 2024(2):  74-78.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.011
    摘要 ( 30 )   PDF(3503KB) ( 49 )  
    从铝毛细管的加工工艺、产品性能和应用的难点与措施三方面,探讨了在冰箱制冷系统中铝毛细管替代铜毛细管的可行性。试验结果表明,铝毛细管在成型加工方面具有可行性,力学性能、耐压性能、防腐性能和弯曲性能均能满足回气管组件的使用需求。相比于铜毛细管,使用铝毛细管的圆管铝回气管组件的冰箱日平均耗电量升高10.20%;使用铝毛细管的凹槽铝回气管组件的冰箱日平均耗电量升高1.113%。
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    膨胀阀流量偏差在小型化空调的非稳态工况排气降频问题分析
    苏玉熙, 张承涛, 周树锋, 孟红武
    家电科技. 2024(2):  80-84.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.012
    摘要 ( 32 )   PDF(2560KB) ( 11 )  
    在某款家用空调室外机项目生产验证测试(PVT)阶段的低温制热量实验中,出现相同开度不同批次膨胀阀流量偏差导致的排气温度降频现象,通过线性回归分析和整机实验验证,当前流量控制水平的膨胀阀在整机测试时,不出现排气温度降频的初始开度下限是150 B,而由于系统参数设定在140 B,导致开环阶段排气温度过高出现降频。膨胀阀流量偏差是出现排气温度降频的主要原因,针对此问题,提出了厂家筛选流量下限和提高系统参数设定到160 B的优化方案,优化方案让峰值排气温度下降了17.3%,距离排气温度降频温度有3℃以上余量。经实验充分验证,该方案可有效解决非稳态工况低温制热的排气温度降频问题。
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    浏览量 32
    吸油烟机油烟过滤通道的滤油特性和气动性能研究
    郝文星, 高绪元, 吴福忠, 王国彪
    家电科技. 2024(2):  86-91.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.013
    摘要 ( 40 )   PDF(3131KB) ( 20 )  
    弯折分离板通道用于吸油烟机油烟过滤具有一定优势,但其滤油特性和气动性能仍未探明。基于空气动力学基本原理,对弯折分离板通道进行了重新设计,并采用计算流体力学方法和多相流模型研究了不同宽度通道的滤油特性和气动性能。结果表明,弯折通道对于较大颗粒的油脂过滤效果较好,但对于直径低于5 μm的油脂颗粒捕获率不高;随着通道宽度的减小,油烟过滤效果进一步提升,但压降(流动阻力)先降低后增加。通过对通道添加压力平衡孔进行改进,有效提升了油烟过滤效果,但也导致了压降的增大。
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    浏览量 40
    电子膨胀阀的开度对变频除湿机低温工况下除湿性能的影响
    路会同, 施兴陶, 钟玉金, 刘迎文
    家电科技. 2024(2):  92-97.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.014
    摘要 ( 32 )   PDF(2713KB) ( 13 )  
    在低温工况下,霜层容易在冷冻除湿机的蒸发盘管表面出现,从而恶化其除湿性能。为了提升冷冻除湿机在低温工况下的除湿性能,搭建了变频除湿机性能测试系统,通过实验研究了在低温工况下,压机频率和风机转速不同组合下,电子膨胀阀的开度对除湿系统运行参数、除湿性能以及结霜现象的影响。得出以下结论:电子膨胀阀开度的增大可以提高蒸发温度,使蒸发器最低温度点推迟到流程后半段,使霜层在冷凝水分布稀疏的区域首先出现,从而缓解结霜现象,提高除湿性能。并且当蒸发温度达到-4℃附近时,结霜覆盖率接近100%,蒸发盘管表面严重结霜,此时吸气压力也异常降低,达到0.2 MPa。实验结果表明,-4℃的蒸发温度和0.2 MPa的吸气压力可以作为除霜开始的一般判据。研究成果可以为冷冻除湿机在低温工况下的除湿性能提升提供优化方向和参考依据。
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    浏览量 32
    冰箱内外压差变化对冰箱性能影响研究
    崔培培, 魏邦福, 邓萍萍, 陈开松, 余涛
    家电科技. 2024(2):  98-102.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.015
    摘要 ( 46 )   PDF(2281KB) ( 47 )  
    冰箱制冷运行过程中存在“呼吸效应”,箱内外气体会随“呼吸效应”产生热质交换。通过压差实验的方法,研究单循环风冷冰箱制冷过程中箱内风机、风门、压缩机开停切换,冰箱状态变化等对箱内外压差形成机制影响。经验证:通过封闭化霜排水管,可改变外界高温高湿气体进入箱体内的途径,增大冷藏室进气量,延长外界气体进入箱内的路径,从而提升冷藏室的相对湿度,对蔬菜水果保鲜有利,同时节能减排。
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    浏览量 46
    家用电冰箱冰水功能的用户体验研究
    薛皓, 高韬, 姚惠民, 刘赞喜, 刘铁伟, 张向平
    家电科技. 2024(2):  104-107.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.016
    摘要 ( 41 )   PDF(1762KB) ( 46 )  
    自动制冰和饮水功能已成为高端家用电冰箱的重要功能之一。在以欧美为主的海外市场,配置了制冰机和饮水系统的产品占据着其冰箱产品中相当大的比例。近年来,配置了冰水功能的冰箱在海内外市场越来越受欢迎,各厂家在冰水功能开发上的投入也随之增加,但与其相关的行业标准却不够完善,尤其是用户体验性的标准亟待完善。为解决这一难题,通过研究,归纳总结了对于带门上取冰、取水功能的冰箱,影响其冰水功能用户体验性的各项影响因素,如出冰、出水速度,取冰飞溅量、取水温度、滴水量等,并对其逐一提出了较为详尽的试验方法和判定基准。该方案弥补了目前行业中冰水功能用户体验性方面试验、评价标准的空缺,对于家用电冰箱自动制冰、饮水系统的研究具有一定的参考意义。
    下载 46
    浏览量 41
    非线性材料仿真精度提升的研究(三)——本构模型的选择
    陈国平, 董成磊, 张进男, 陈澎钰, 张旭
    家电科技. 2024(2):  108-111.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.017
    摘要 ( 39 )   PDF(2115KB) ( 15 )  
    为了提升非线性材料的仿真精度,针对不同本构模型定义橡胶材料的仿真精度进行研究,对比采用Neo-Hookean模型、Mooney-Rivlin模型、Yeoh模型、Ogden模型、Polynomical模型、Arruda-Boyce模型定义材料进行仿真的误差。首先针对标准压缩试样进行轴向压缩试验,得到轴向压缩的应力应变数据;其次将数据输入仿真软件中,采用不同本构模型进行数据拟合,得到模型参数,定义橡胶材料;然后对压缩试验进行仿真模拟,将得到的应力应变结果与试验数据进行对比,得出各模型的精度;最后针对空调室外机箱体脚垫进行仿真,选取最适合定义脚垫的本构模型。结果表明:采用Mooney-Rivlin二参数模型定义橡胶材料进行仿真,与测试结果的误差最小为3.2%,为后续非线性仿真提供了精度保障。
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    冷冻机油低温制热启动特性研究
    柳婷婷
    家电科技. 2024(2):  112-115.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.018
    摘要 ( 43 )   PDF(1768KB) ( 32 )  
    从制冷剂与油品的相溶特性角度出发,对比研究不同相溶特性条件下低温制热启动时油面变化差异,分析低温制热启动过程中制冷剂在润滑油中溶解度的变化情况,提出了针对润滑油低温启动特性的解决方案。在低温启动过程中,制冷剂溶解度随温度缓慢变化的油品(难溶油),溶解度变化减少约17%,油温上升至稳定的时间约为600 s,具有更稳定的油面;制冷剂溶解度随温度快速变化的油品(相溶油)在低温启动过程中,制冷剂溶解度减少约34%,油温上升至稳定的时间约为300 s,相比缓升型油品溶解度变化大,油温升温速率快,制冷剂由于溶解度减小而快速从油品中脱离,发生类似“闪蒸”的现象,润滑油随制冷剂大量排出压缩机,甚至会造成压缩机侧缺油。基于制冷剂溶解度陡升型与缓升型油品的差异,提出针对陡升型油品缺油现象的解决方案:降低溶解度变化率、降低油温升温速率,从而避免制冷剂大量蒸发将润滑油带离压缩机。
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    集成灶排气孔位对蒸烤性能及食物烹饪效果的影响研究
    南思豪, 常情情, 吴贤焘, 吴双
    家电科技. 2024(2):  116-122.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2024.02.019
    摘要 ( 43 )   PDF(6932KB) ( 36 )  
    目前市场上常见的集成灶蒸烤腔体内部的排气孔都设置在靠近腔体底部的位置,低于外部进气箱上的排气孔位,长期使用后,易造成蒸烤腔体内部排气孔污水回流,严重影响用户体验。为彻底解决这一用户痛点,需将腔体内部排气孔位进行上移,外部进气箱上排气孔位进行下移,确保其位置高于进气箱排气孔位,形成“内高外低”。通过对集成灶排气孔位置改变前与改变后腔体蒸烤性能及食物烹饪效果对比测试,结果表明,蒸烤一体集成灶排气孔位置改变后微观上腔体蒸烤性能变差,但宏观上对食物烹饪效果差异不大;蒸烤独立集成灶排气孔位置改变后微观上腔体蒸烤性能变好,宏观上对食物烹饪效果几乎无差异。因此为解决蒸烤腔体内部污水回流问题,可以将排气孔位置做出调整。
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    专利
    专利信息选登
    家电科技. 2024(2):  124-125. 
    摘要 ( 34 )   PDF(1036KB) ( 14 )  
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    数据
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    家电科技
创刊 1981年
主管 中国轻工业联合会
主办 中国家用电器研究院
出版 家电科技编辑部
刊号 ISSN 1672-0172
   CN 11-4824/TM
出刊 双月1日
邮发 国内 2-129
   国外 M4433
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