房间空调器性能标准GB/T 7725—2022即将发布,新版标准在文本结构、运行性能技术要求和试验方法、APF试验和计算方法等方面都进行了较大修订,并增加了待机功率、温控波动、部分性能分等分级等内容。该标准在结合中国具体情况的前提下,紧跟最新相关国际标准的技术变化,保证了标准的先进性,是我国房间空调器产品设计制造与性能评测的基础标准。

传统风管机常采用V型换热器,低矮风道内来流风速的非均匀分布导致其换热能力较弱。针对风管机的非均匀来流,基于翅宽分布与风速分布的非均匀匹配,设计了一种非等宽翅片C型换热器,通过仿真和实验对其换热能力进行计算和测试,对比C型和V型翅片的换热特性,分析来流温度、冷凝温度、风量大小和风速分布对换热的影响。结果表明：在非均匀来流下,当翅宽与风速分布的幂次方成正比时理论换热量最大;C型翅片换热面积与风速的匹配度优于V型翅片,不同分区的局部换热量较高,总换热量更大,在较宽的工况范围内换热提升均大于10%。

利用计算流体力学软件Star-CCM+,对四面出风嵌入式空调导风板在不同角度下的室内气流进行数值仿真,计算出各个出风口风量以及整体风量的大小,利用MATLAB采用数值拟合方法得出导风板角度与风量的数值关系,得出五次多项式能够准确描述风量与静态角度的关系;并通过对1.5 m高度平面的速度场与温度场仿真,得出导风板处于40°时,室内气流更能满足舒适性要求。

多联机空调系统中一台室外机会连接若干台室内机,制冷剂通过较长的连接管道进入室内侧蒸发器直接与室内空气换热,高温工况下,由于用电高峰或地区差别等因素,电压高低的突然变化会更考验多联机空调的安全可靠性。以一台24 HP多联机空调为例,实验主要研究了多联机制冷系统在高温、电压波动下的动态运行特性,并展现了启动后的部分稳定运行情况。结果表明,通过能力需求调节,室外环境温度限频、系统压力限频、供电电压限频等措施,可以很好地保证多联机系统的安全正常运行。

通过设定3 P环境模拟室房间温度波动2℃内为目标达到“无感化霜”效果,选定相变温度46℃石蜡为蓄热材料,理论计算设计了符合3 P空调室外机空间的蓄热器,并通过实验验证分析了蓄热化霜系统房间温度波动、出风温度、24 h持续制热运行衰减情况,并与传统逆向除霜系统对比了室外2℃时化霜温度波动,实验表明,2℃时蓄热化霜系统温度波动低至1℃,明显低于传统逆向化霜系统的5.67℃,且蓄热化霜系统化霜时最低出风温度在39.1℃以上,可以满足24 h长时间运行且波动低于1℃。

为分析橡胶垫结构参数对其减振能力的影响,基于响应曲面法建立了各结构参数对橡胶垫刚度的数学模型,分析了各结构因子对刚度的影响规律。探讨了橡胶垫在实际使用条件下的减振失效机理,提出了一种考虑稳健性的新型橡胶垫结构。与常规结构相比,该结构在不影响原有减振能力的前提下,可有效降低橡胶垫使用过程中减振失效的概率,提高橡胶垫的减振可靠性。

当前空调系统制冷剂替代工作正在进行中,R290（丙烷）作为碳氢制冷剂,受到行业的广泛关注和追捧,我国也已经将其看作长期替代工质,给予了政策上的倾斜。主要介绍了R290制冷剂在最新的国标中,制冷剂充注量上的变化,通过举例来进一步阐述新标准如何计算制冷剂充注量和最小循环风量。然后基于一款1.5 HP R32 APF1变频空调系统,以试验的方式,对比了当该系统的制冷剂从R32切换到R290后,制冷剂充注量和空调系统APF性能变化。最终,结合R290制冷剂的特点,对今后系统的开发提出了目标和展望。

热胀冷缩是工程材料的普遍性能,空调器由于温度变化而引起的构件长度以及体积变化,可能导致空调器发生故障。如空调内部的齿轮运动机构,因温差引起的不均匀热变形而卡死,或造成过大的间隙,从而打滑无法传动,丧失其功能。亦或者空调外部的导风板运动机构,受热变形顶住面框,无法导风。而其中最棘手的问题,就是热胀冷缩导致的异响问题,是空调行业的难点。从热胀冷缩原理入手,通过利用尺寸链分析优化结构设计、控制逻辑、材料优化、生产工艺等方面进行深入研究,从理论设计上优化以及实际应用中解决空调内机的热胀冷缩异响问题。

针对冰箱应用中对电控系统变频板及主控板集成度和轻量化要求越来越高,带来的冰箱电控元器件如智能功率模块（IPM）散热恶化等问题,运用ICEPAK热仿真方法,对IPM模块热沉进行了优化设计。同时,对IPM热沉翅片方向、翅片间距、翅片表面处理方法等对智能功率模块温升的影响进行了数值研究。得到相对于垂直重力方向,翅片方向平行于重力方向时,散热效率提升9%;热沉平均温度随翅片间距的增大呈现先下降后升高的趋势,存在最优翅片间距;此外,相对于翅片表面突起工艺,翅片表面发黑处理对智能功率模块温度影响更大,散热效率提升16.6%。最后,对设计的最优翅片结构进行了实验验证,温度满足限制要求。设计得到的翅片热沉性能更优,重量更轻,具有更高热效率和经济效益。

电动风门作为冰箱精细分储的核心部件被广泛应用于风冷冰箱产品,其复位过程中多余的复位步数与零点机械限位的冲突,使风门产生异常噪声,影响用户使用体验。针对此异常噪声,通过研究其产生的机理,设计一种可以消除异常噪声的风门结构,在风门结构中增加微压力传感器,并设计相应的控制策略。通过试验验证,此设计可以有效减少风门的复位次数,消除复位过程中的异常噪声。

制冷系统设计是冰箱核心设计之一,因各厂家设计理念不同,当下冰箱制冷系统布局较为多样。基于相同的条件,在同一款箱体上设计四种不同的制冷系统布局方案：后背竖置、底置、中梁横置、顶置,采用理论计算和流场仿真的手段,从性能、使用性以及成本的角度进行对比,旨在说明每种布局方案的优势和劣势,为今后的冰箱设计和制冷系统布局提供一些参考和借鉴。

针对实测数据样本数量不足,导致声源定位模型定位性能受限的问题,提出一种基于迁移学习的室内声源定位方法。该方法使用卷积神经网络搭建迁移学习模型,对大量的仿真数据进行预训练,在预训练模型的基础上对小样本实测数据进行再训练,从而实现小样本数据的室内声源定位。基于TAU Spatial Sound Events 2019数据集的实验表明：迁移学习模型针对不同小样本实测数据均可实现高准确率方位预测,且定位性能优于传统卷积神经网络模型,对迁移学习理论在室内声源定位中的应用具有一定的价值。

针对冰箱生产中因工人安装失误造成的声振异常的问题,提出一种基于改进的变分模态分解-支持向量机（IVMD-SVM）的冰箱声振故障诊断方法,实现冰箱声振的故障自检。首先使用采集器获取不同工况下冰箱声振信号,然后对声振信号进行变分模态分解,特征提取等预处理得到特征数据集,并将其划分为训练集和测试集,接着使用训练集训练SVM模型,最后将训练好的模型应用测试集,输出故障识别结果。结果表明该方法有较高的诊断准确率（95.6%、96.8%）,是一种适用于实际工况的冰箱声振故障诊断方法。

往复式真空泵工作噪声大,声品质不佳。为了提升真空泵运行时的声品质,针对往复式真空泵出气口的管道噪声进行研究。首先采集真空泵出口处的噪声,得到真空泵噪声的频域特性,发现真空泵出口处噪声主要集中在0~4000 Hz频率段;然后针对该频率段设计降噪方案,采用消声器串联的方式,消除传递损失曲线的通过频率,并利用Virtual Lab软件对串联消声器的声学性能进行仿真分析;最后将消声方案安装在真空泵出口处进行噪声验证,并进行气体流量损失的实验验证。结果表明,串联消声器对真空泵出口处的降噪效果达25 dB(A)以上,气体的流量损失为9.8%。研究结果对提升真空泵声品质具有借鉴意义。

为提升空调器电控的功率密度,需提升开关器件的工作频率,从而减少无源器件的体积。基于功率因数校正（PFC）的工作原理,分析PFC高频化后功率器件发热的根本原因。通过改善控制方法以及选取更加匹配的功率器件降低功耗,并采用一台具有7.2 kW制冷能力的空调器作为PFC的负载进行实验验证,结果表明,与现有技术方案相比,采用改善的控制方法以及设计方案后PFC电路的IGBT温度能够降低15℃以上,快恢复二极管温度能够降低10℃以上。

为解决目前桌面设备数量众多且充电连线繁杂的问题,设计了一种基于磁共振技术的无线供电装置,主要包括发射线圈、发射端电路、接收线圈和接收端电路。其中发射线圈与接收线圈的固有谐振频率保持一致,采用TI公司TMS320F28335芯片控制4路SiC MOS开关管组成的全桥逆变电路为发射线圈提供逆变电源,接收端采用电源芯片GS3671组成的整流DC/DC电路将接收线圈输出的交流电源转换为负载可用的稳定直流电源。通过对不同线圈直径、距离、相对位置的测试,设计装置的接收线圈可以在距离桌面0~15 cm的范围内稳定驱动负载,并保证80%以上的传输效率。

传感器是家电实现智能化的重要感知器件,其中气体传感器作为一种成熟的传感器件,在家电领域目前仅在空气净化器、新风空调等领域简单应用。随着有关传感器阵列化和智能算法的引入,也让气体传感器在家电中有了更多的潜在应用场景。首先简要介绍了气体传感器的原理和识别算法,阐述了气体传感器及阵列化在家电领域保鲜、烹饪、健康监测等智能场景中的潜在应用;然后提出了气体传感器在家电中应用面临的寿命、漂移、一致性问题;最后对未来发展进行了展望,提出了推动应用发展的建议：（1）加强气体传感器阵列化的研究;（2）加强家电企业和传感器企业的合作开发;（3）加强家电应用场景下的数据积累。

针对品类繁多的洗衣液制品,洗衣机如何准确识别出洗衣液的浓度,已成为智能洗衣机研究领域新的热点和难点。通过对洗涤剂识别方法的研究分析,得出溶液的电导率变化可以间接反映出洗衣液浓度变化,基于四极法电导率识别原理设计了洗衣液浓度识别模块,并进行了实验测试,其结果验证了该识别方法的可行性、准确性和稳定性。

聚能环是实现更高热效率的关键。通过实验和数值仿真的方法对某型号燃烧器的聚能环进行了多方案设计研究,结果表明：双层上凸聚能环相比不加聚能环的情况,热效率可以提升10%左右,双层上凸聚能环相比双层下凹聚能环热效率可以提升3%左右。同时分析了聚能环的关键设计参数对热效率以及CO排放量的影响。

为实现某空气净化器环境电压的智能检测,运用sigmoid激活函数,构建了一种基于温升曲线预测环境电压的BP神经网络模型。结果显示,当输入层神经元数为27~53个,隐含层神经元数为25个时,对环境电压的预测能力较好。训练集的环境电压的实际值与预测值的相关系数为0.996,模型误差范围为-2.24%~5.26%,评估新数据的相对误差较小,具有良好的预测性,研究结果显示电压识别模型可用于智能预测环境电压。

结合多联机的配管长度调整吸气压力和回油频率控制策略,可以有效提高多联机的运行能效,因此在多联机运行时需要能够在线获取联机配管长度。提出了一种多联机配管长度的在线评估算法,包括利用基于等熵效率的压缩机广义热平衡法迭代计算系统制冷剂的循环量;理论推导了多联机配管等效长度的计算方法,并结合实验数据,开发了配管长度与等效长度的关联式。实验结果表明,利用配管长度的在线评估算法,在全负荷和部分负荷条件下均可以有效区分长短配管,90%以上的工况点配管长度计算误差小于20%。