冰箱门体双轴自锁件由于无固定的旋转轴,可以使得开关门过程中门体不与冰箱侧边物体发生干涉。与单轴自锁件类似,不合理的设计会导致开关门力感体验差或门体闭合不严等问题。针对某款高端类冰箱门体双轴自锁件在关门过程中推门力过大及力感顺畅性差的问题,借助仿真手段得到原始双轴自锁件关门过程中的自锁力,对铰链和助吸器进行结构优化,并仿真分析其可行性,最后制作样件验证其实际效果。结果表明：优化的双轴自锁件在保证门体自闭功能的前提下将关门过程中的最大推门力降低至适中水平,同时提升了力感的顺畅性,为双轴自锁件的设计提供了控制和优化方向。

针对离心风机内部的导流挡板的3个结构参数,水平夹角θ、长度L、通孔直径D,采用响应面方法设计了不同参数组合的方案,并得到了2组优化方案;采用RNG k-ε湍流模型来模拟离心风机的内部流动;采用试验测试方法来验证离心风机的出风均匀性及噪声性能。结果表明：夹角θ对出风均匀性的影响最显著;优化方案1的出风均匀性及气动噪声性能最佳,此时θ=33.06°、L=43.33 mm、D=4.67 mm,出风口各测点的风速值标准差σ由初始方案的1.42降低至0.65,降幅54%;实测噪声值由初始方案的43.6 dB(A)降低至40.2 dB(A),降幅为7.8%。因此,优化导流挡板的结构参数可有效改善离心风机的内部流动状态,提升离心风机的出风均匀性及气动噪声性能。

目前,市场上推出的高端薄壁冰箱大多使用真空绝热板来降低箱体和门体的发泡层厚度,以达到降低产品耗电量和提升产品容积率的目的。但真空绝热板价格昂贵且易破损,在冰箱制造期间需要采用大量的防护措施。为了提高生产效率、优化成本、提升产品竞争力,提出了取消箱体真空绝热板并在不改变箱体发泡层厚度的前提下仍能达到原状态性能的思路。箱体在取消真空绝热板后势必会增加漏冷量,出现不能达成1级能效、高环温储藏温度不达标、凝露不合格等问题。研究采用理论分析和试验测试的方法,通过提高制冷效率、降低待机功耗、减少箱体门封处漏冷量等方案实施解决。测试结果显示：当取消真空绝热板后整机耗电量增加约8%,通过优化设计后,整机耗电量降低约8%,达成1级能效目标;储藏温度和凝露测试均由不合格改善为合格,最终达成各项性能和可靠性指标。该研究方案给箱体取消真空绝热板提供优化思路,在产品进行性能提升时也可作为参考。

空气炸锅近年来因其操作简单、安全经济及卫生健康等优点而广受喜爱。其原理是利用高温空气在密闭的炸锅内高速回旋对食物进行加热,但用户为了免清洗而使用一次性油纸,影响了流场均匀性,导致用户在烹饪过程中需要中途翻面。通过在空气炸锅的腔体底部增加发热源来改善用户烹饪中途翻面问题,并应用Fluent软件对空气炸锅的腔体底部温度进行三维数值模拟,获得了腔体底部温度分布情况,分析了发热管均匀盘绕而腔体底部温度分布不均匀的原因,进而对发热管的结构形态改进设计起到一定的指导意义。通过CFD仿真改进及烹饪效果验证得知,增加下发热管,有利于提升底部供热能力,从而达到烹饪中途免翻面效果。

对某款高速风机叶轮在客户端开裂失效的案例进行研究,确认为叶轮动平衡去重策略不当导致失效。目前大部分研究只对如何实现自动动平衡进行论述,而不同动平衡去重策略对叶轮结构影响的研究较少,因此对于研究叶轮动平衡去重策略尤为重要。采用有限元仿真的分析手段,从四种因素分类讨论了叶轮动平衡不同去重策略的优劣性,提出了对于高速风机叶轮理想的动平衡去重策略及优化手段,并通过仿真及实验测试数据的对比验证了理论模型的相对准确性。最后根据理论依据制作对应设备进行叶轮动平衡去重,进一步验证其可行性及有效性,基于该叶轮的风叶外型、基体及材料等因素,得出叶轮切削深度参考范围值为0~1 mm,切削角度参考范围值为30°~45°,宽度参考值为4 mm,偏转角度参考范围值为10°~25°的结论,为高速风机转子系统的叶轮动平衡工艺的改善与管控提供理论依据和应用参考。

针对冰箱抽屉在涂油高低温测试过程中普遍出现的开裂现象,以开发的生物质填料改性复合材料注塑抽屉为例,通过材料应力仿真分析和CAE模流分析,研究裂纹产生的原因。结果表明,造成抽屉开裂的主要原因是注塑过程中抽屉两侧导轨中竖向支撑筋与周边区域的冷却速率不一致。先冷却的部分形成了支撑结构,冷却速度慢的部分在冷却收缩时受到支撑结构的约束,从而产生应力集中开裂。材料应力仿真分析和CAE模流分析结果表明,去除抽屉侧面导轨的竖向支撑筋可以有效降低抽屉的应力集中,从而避免抽屉在涂油高低温测试中产生裂纹。

以某一型号滚筒洗衣机悬挂系统为例,首先分别采用多体动力学和线性静态分析方法计算了固定约束工况的滚筒洗衣机外筒强度,并将其计算结果进行了对比和分析。其次,基于多体动力学分析了重力对外筒强度计算结果的影响。最后,利用滚筒洗衣机全模型,校核了外筒、轴、轴承座和三脚架的强度。结果表明：线性静态分析与多体动力学分析得到的外筒最大位移差和最大应力差均随旋转部件转速的增大而增大。重力的考虑使外筒最大位移增大2.70%、最大应力增大1.59%。强度校核滚筒洗衣机全模型得到外筒、轴、轴承座和三脚架的安全系数均在2.5以上。计算得到滚筒洗衣机前/后轴承额定寿命分别为633 h和768 h。

在某款家用空调室外机项目开发阶段的模拟运输扫频振动实验中,电子膨胀阀出液管根部出现断管现象,通过有限元仿真分析,原方案在77 Hz频率处电子膨胀阀组件存在整体上下模态,是导致断管的主要原因。针对此断管问题,提出了加强管焊接位置的优化方案,仿真得出优化后在实验频率范围内未出现整体上下模态,且在原断管位置处的应力相比原管路方案降低了73.1%。经实验验证,该加强管优化方案有效,可避免该款机型的电子膨胀阀出液管断管问题。

空调风机启动时,由于外界风力作用,风机已经处于旋转状态,即飞车启动。准确的初始位置和转速检测是飞车启动的基础。首先分析零电压矢量脉冲法基本原理,求解零电压矢量脉冲作用下的永磁同步电机电流表达式,获得基于零电压矢量脉冲法的永磁同步电机初始位置和转速检测方法。在此基础上,设计脉冲宽度和脉冲间隔的确定方法,并进行实验验证。实验结果表明,所分析的零电压矢量脉冲法能够较好地实现空调风机旋转状态下的初始位置和转速检测,并能实现飞车启动。

空调的气流组织形式与效果是影响人体热舒适性的重要因素,也一直是领域内研究的热点和难点。为探索壁挂式贯流风机空调器制冷工况的气流组织效果并给予优化,采用计算流体力学（CFD）技术对某型号壁挂式空调的气流组织形式进行了全尺度数值模拟,研究了不同风量条件下室内速度场和温度场的分布情况,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比。经研究得到以下成果：室内温度分布的模拟结果与试验结果的误差被控制在10%以内,且76.2%的测点温度误差在5%以内。对于新机型的开发和优化具有较好的参考价值,所采用的全尺度模拟方法对于空调出风在室内的气流组织效果具有较好的预测效果。

多联机在家装市场的广泛应用,对室内机换热器尺寸提出了更高的要求。换热器铜管、翅片规格和安装角度等对室内机换热能力影响显著。针对某款室内机换热器,首先利用CFD仿真软件研究了不同换热器角度的风场分布,而后分别通过实验研究了Φ7 mm与Φ5 mm管径的换热器风阻与换热能力。CFD仿真研究发现,限定空间内V型54°风场分布最优;实验结果表明,限定空间内V型54°制冷和制热能力最优。考虑机组宽度上增加幅度对机组运输有一定的影响,实际应用的换热器夹角宜在51°~57°范围内。

功率因数校正（Power Factor Correction,PFC）电路对空调器电流谐波抑制和提高整机功率因数具有重要作用。在空调驱动器高频化、小型化发展趋势下,PFC电路的载频不断提升,目前已达到60 kHz频率,但因PFC电路高频开关导致的传导干扰问题也愈加突出。针对此问题,提出一种干扰抑制方法,通过近场耦合抑制和高频噪声吸收的方式分别对传导干扰中的差模干扰和共模干扰进行处理,降低干扰幅值。并在3匹空调整机进行验证,EMI改善前PFC传导干扰测试曲线最高点平均值相对国家标准余量为0 dB,改善后测试余量为11 dB。测试结果符合电磁兼容国标要求,验证了方法的有效性,且方法具有较好的成本优势,适合在空调产品批量应用。

以四流道喷嘴涡流管为研究对象,对压缩空气为工作介质的温度分离特性进行实验研究,获得了四流道喷嘴涡流管的温度分离效应曲线。研究表明,四流道涡流管分别在冷端流率0.35、0.8附近获得最大制冷、制热效应,随着进口压力从0.35 MPa提升至0.5 MPa,涡流管最大制冷效应从23.1 K提升至29.1 K,最大制冷效应的冷端流率从0.38降低至0.32,最大制热效应从41.3 K提升至50.8 K,最大制热效应的冷端流率从0.82降低至0.77。

使用NCS（Natural Color System）色卡和色差仪两种色泽测量方法对由0.20、0.45、0.80 g/(min·L)三种蒸汽量蒸制出的西兰花进行色差数据采集,将获得的色差数据进行处理后得到NCS色卡黄度差值（ΔG）、色差仪的黄度值（b值）、色差仪的黄度差值（Δb值）及色差仪的总差值（ΔE值）等指标结果,最终通过对比分析ΔE值能够正确区分这三种蒸汽量的概率最高为87.5%,变异系数最小,更适合作为蒸汽量评价指标。此外还发现随着ΔE值升高,蒸汽量逐渐下降,西兰花的烹饪时间逐渐升高,维生素含量逐渐下降。

相比空气净化器,家用新风机能进一步地排出室内累积的二氧化碳CO₂和甲醛、TVOC等化学污染物,带有热交换器的新风机还可以减少热/冷损失,是新兴的室内空净产品。通过试验舱模拟家用新风机的实际工作状态,针对室外污染物颗粒物建立净化性能评价方法;并选用大约30台不同类型新风机机型进行多次测试,同时对约10个型号的同一新风机重复测试,重复试验的偏差在3%以内,通过验证净化效果的一致性证明了方法的可行性。以上结果说明,采用的试验模拟舱及净化性能测算方法可以用于相关产品的性能评价。

压缩机是制冷设备的核心组件,也是设备异音的主要来源,基于大数据的产品质量异常检测是工业智能化的一个典型需求,它以工业数据和人工智能方法为基础,通过建立数据驱动模型实现产品的异常检测,高质量的标注样本是使用人工智能方法实现压缩机异常检测的关键。提出一种基于自编码器的样本自动标注方法,以自编码器的样本重构误差序列为依据,对样本进行渐进调整,逐步提炼训练样本,最终,从大量存在标注误差的样本中提取出标注准确的正常样本和故障样本。该方法解决了人工方式大规模样本的现场实时标注难题,可为产品在线异常检测提供标注准确的训练样本。

国家标准对于储水式电热水器能效测试用环境湿度计的测量准确度要求为±1%RH,与国外同类标准要求差异较大,较高的准确度要求配置测量仪器的成本较高,使用过程的要求相对严格而且费用高昂。分析了储水式电热水器的能效测试环境湿度要求,指出环境湿度对能效测量结果的影响可以忽略,通过对测量范围和测量准确度要求的分析,结合CTL决议的适用要求,确定准确度±6%RH即可满足使用要求,由此可见,GB 21519—2008和GB/T 20289—2006规定的准确度为±1%RH的要求,存在明显的不合理问题。

家电行业传统的设计方法,由于存在试验成本高,试验周期长,覆盖试验工况少,无法过滤无效的迭代方案等局限性,越来越难以满足家电行业快速发展的需求。在产品研发过程中引进仿真技术,为各大家电企业提供新的设计方法。以某款带包装洗碗机整机为研究对象,首先对洗碗机关键部件的力学性能进行物理测试试验,并采用Radioss软件对仿真所用的材料模型进行校核;其次根据设计部门提供的设计图档,采用HyperMesh对洗碗机进行有限元建模;再次,采用Radioss对带包装洗碗机进行冷冻跌落仿真,分析底壳开裂的失效原因,通过多轮迭代仿真优化,找出有效的品质改善方案;最后,通过整机冷冻跌落物理测试试验验证仿真结果的有效性。结果表明,在洗碗机的开发设计过程中,引进跌落仿真技术,可以替代大多数的物理测试试验,能够快速评估并提升产品的抗跌落性能。

现有热泵干衣机存在运行噪声高的问题,主要原因在于其离心风机气动噪声过高,作为一款家电产品,运行噪声将直接影响用户体验。通过CFD仿真技术,分析原始风机风道方案的流态,定位运行噪声偏高的原因。基于CFD分析的情况,设计了风机风道优化方案,包括针对性地优化了蜗壳的结构和全新设计离心风机。手板样件实验数据显示,在相同风量下,新方案的风机运行转速降低38.3%、噪声值降低2.91 dB(A)。优化分析结果对热泵干衣风机的设计具有指导作用,对相关家电产品的风机设计与优化也具有一定借鉴意义。

为探究天然缓释剂在冰箱冷藏条件下对典型熟食的保鲜效果,通过对冰箱冷藏室存储的酱牛肉及午餐肉中N-亚硝胺、亚硝酸盐、生物胺、菌落总数等指标进行测定。结果显示,当酱牛肉和午餐肉在4℃贮藏12天后,有缓释剂样品中菌落总数分别比对照组低20.0%和15.79%。由于微生物可以参与亚硝化的化学反应中,菌落总数的减少在一定程度上可以降低4℃贮藏条件下生物胺的积累,抑制酱牛肉和午餐肉在贮藏期间N-亚硝胺的生成。从亚硝酸盐含量推测是缓释剂抑制了亚硝酸盐转化为N-亚硝胺的反应途径。

线上销售是嵌入式微波炉销售的重要渠道之一,由于嵌入式微波炉体积和质量较大,且运输环境存在一定的复杂性和不确定性,包装运输中跌落损伤时有发生。针对嵌入式微波炉跌落时外罩变形的失效问题,分析了跌落损伤原因,并结合力学原理,构建了跌落力学损伤模型,通过对泡沫衬垫支撑结构优化,进而达到改善弯矩分布和降低最大弯矩值的目的。改善后,可将最大弯矩所产生弯曲应力减少到原来的50%。经实验验证,有效解决了外罩跌落变形的失效问题。所构建的力学模型,对大型家电的包装设计具有一定的理论指导意义。