随着城市化的发展,舒适健康以及审美需求逐年提升,新风空调的销量越来越大,新风量、新风噪声都越来越受到用户关注,新风带来的困扰越来越凸显。为改善多翼离心风机的气动性能和噪声值,基于CFD数值模拟与实验测试相结合的方式对单圆弧叶轮进行全参数优化设计。通过响应面设计方法对叶片进口安装角βb₁、出口安装角βb₂、叶片内径D₂、叶片数Z几个参数进行参数化设计。经过多组方案计算,获得叶片参数与风量和功率的关系。研究发现通过调整叶轮参数,改善叶片流道内的流场分布,能够有效提高叶片的做功能力并且降低风机噪声性能。与原型相比,实测同风量噪声降低0.8 dB(A),功率降低11.8%。

为了探讨R290在家用分体空调器中替代R32的优化方向,对R290和R32进行了热物性对比分析、热力循环计算及同平台下两种制冷剂整机测试分析。系统循环计算结果表明R290逆卡诺理论循环性能优于R32;整机测试结果表明R290额定制冷能效比减少16.8%,额定制热能效比减少5.6%。R290整机系统能效衰减的主要原因在于R290饱和温度随压力波动的稳定性差,因此降低低压侧压力损失成为R290系统提效的重要方向。

伴随环境温度升高,空调制冷量需求也会逐步增高,从而引发变功率模块发热严重,导致其内部芯片无法良好散热。通常采用压缩机降频工作方法保证电控板安全,但该方法的缺点是温度越高,空调制冷能力越差。针对该缺点,提出一种仿生树形的单向相变循环传热方法,开发了一款单向循环相变风冷散热器,通过焓差室测试,实现了散热器进风口温度62℃时,变频功率模块温度可以降低8℃以上,防止压缩机强制降频造成制冷量衰减。

轴流风叶由于其显著的大流量和高效率特性,对于在空调室内部分的应用呈现出极大的潜力。针对某一空调室内侧的轴流风叶在运行中存在的噪声值和声品质问题,采用流固耦合仿真技术对轴流风叶的受力和变形情况进行深入分析研究,并对变形较大的叶尖部分进行截面优化。研究结果表明,采用压力面增强部的轴流风叶新设计方案,能够显著减小叶尖处的变形量,有效降低轴流风叶的噪声值和OA差。

作为天然工质,R290凭借其良好的环保性能优点,成为家用空调领域重要替代环保制冷剂。通过对R290和R32热工性能进行理论对比,并通过实验对比验证了同配置换热器下两种制冷剂变频空调器的能力和能效,结果表明,当R290的充注量仅为R32的54%时,通过调试R290空调器可达到与R32空调器相同的能力和同等水平的能效,证明R290制冷剂可以很好地替代R32制冷剂。

电解电容作为变频控制器中重要器件,其寿命直接决定空调使用年限。电解电容纹波电流又是影响其寿命的关键参数。通过纹波抑制技术,对压缩机电流进行前馈控制,降低电解电容纹波电流,延长电容使用寿命。首先针对控制系统建立其数学模型,根据伯德图进行系统稳定性分析,确定控制参数;建立前馈系统的数学模型,分析前馈控制对系统稳定性影响。其次通过仿真确认控制方案和算法的可行性,保证控制环路的鲁棒性。最后实验结果表明,实验工况内,增加控制策略后电解电容纹波电流减小13.6%,有效延长电解电容的使用寿命;完成可靠性测试,结果表明该控制技术能满足各项极限测试要求,控制策略安全可靠。

移动空调依靠其灵活度高、局部降温能力强的优点,具有广阔的市场前景。为解决其在高湿环境下水满停机的问题,在移动空调冷凝器底部安置了打水轮。研究了打水轮位置在高湿工况下对移动空调整体性能的影响。结果发现：打水轮的安装位置对移动空调的性能有较大的影响,在四种不同位置的打水轮中,越能够将冷凝水打入冷凝器高温区域的打水轮效果越好,移动空调EER越高,冷凝水排除能力最强;随着打水轮的打水效果增强,移动空调的蒸发压力和冷凝压力都随之下降,而制冷量增加。由于其中冷凝压力下降幅度更剧烈,移动空调输入功率减少;同时随着室内空气相对湿度升高,移动空调显热比降低。

近年来,市场上新风空调需求逐渐增加,但制造成本较高,限制了其广泛使用。为了降低新风空调成本,提出一种新风空调设计方案,通过对空调结构优化,采用单个电机驱动新风模块和空调风轮,并对新风风轮直径、转速、功率、风量和噪声等开展理论分析及实验测试。结果表明：该方案能够有效降低小风量新风空调成本,新风风量为20 m³/h,对整机全年能源消耗效率（Annual Performance Factor,简称APF）影响较小,具有较大应用前景。

低频噪声问题是冰箱市场噪声客诉案例中非常常见的一类问题,这类问题的大部分原因是压缩机与冰箱底板的共振,而产生共振的激励源大部分为压缩机运转时的不平衡惯性力,对往复式压缩机进行动平衡优化设计,可以显著降低其运转时的不平衡惯性力,进而改善冰箱系统的低频噪声。基于某种定频往复式压缩机,将其曲轴-连杆-活塞系统简化成曲柄连杆机构,对机构进行动力学分析,推导了不平衡惯性力的理论公式并对往复方向与铭板方向的惯性力特征进行说明。依据不平衡惯性力的理论公式,开发了专用的往复式压缩机动平衡设计软件,该软件可以实现计算不同配平方案的往复惯性力曲线以及计算最优配平质量的功能;针对这一软件,提出了无量纲因数法对软件计算值与试验值进行对比,结果表明两者的误差水平满足工程应用的要求。

集成灶由于结构尺寸的原因,其蒸烤模块内胆往往呈扁长形,导致其温度均匀性较差,这一点在以烤盘作为食物载体时表现得更加明显。分别以烤架和烤盘作为食物载体对蒸烤模块内部温度作了仿真模拟计算,发现烤盘作为食物载体时,蒸烤模块内部温度场较差。通过对风扇转速和烤盘结构优化发现,在循环风机转速由800 r/min提升到1500 r/min,同时在烤盘两侧把手处增加10个总面积为2606.27 mm²的通孔方案时,烤盘温度均匀性由23.3℃提升到5.3℃。研究结果为后续蒸烤类产品的技术研究和新品开发提供了理论价值和数据基础。

可燃制冷剂空调器安全是行业重点关注的问题,提升其安全性亟需解决的问题之一就是如何通过设计将潜在的点火源视作非点火源,确保即使可燃制冷剂泄漏也不会产生着火的风险,IEC 60335-2-40:2022给出了可燃制冷剂空调器中潜在点火源视作非点火源的条件,采用列举、归纳、分析等方法对这些条件进行解读,并给出验证试验方法,便于行业更好地理解消化标准,依据标准设计出符合要求的可燃制冷剂空调器产品。

为了提升非线性材料的仿真精度,针对Mooney-Rivlin模型常数进行研究,旨在对比利用工程应力数据和真实应力数据定义非线性材料得到的仿真精度。首先制作标准拉伸样条,对样条进行拉伸试验,得到样条的变形拉力曲线;其次对试验数据进行处理,得到橡胶的工程应力应变曲线和真实应力应变曲线;然后将得到的应力应变曲线输入ANSYS中进行曲线拟合,得到两参数Mooney-Rivlin模型常数C10和C01;最后进行非线性仿真分析,将仿真得到的应力应变曲线与测试结果进行对比,以验证模型的精度。研究结果表明：利用真实应力应变曲线进行拟合得到的结果与真实情况更为贴合,对后续非线性模型的表达和仿真工作可以起到指导作用。

当前冰箱压缩机高频噪声问题突出,高频噪声听感差易引发用户投诉,识别冰箱压缩机的高频噪声问题,并进行相关优化已迫在眉睫。针对当前的冰箱压缩机易出现的高频噪声问题,以某款定速机型为例,从噪声源和传递路径进行研究,针对某款定速机型的2500 Hz、4000 Hz、5000 Hz等高频噪声问题进行了深度分析并优化。测试结果显示,采用此优化方案能够明显改善其高频噪声问题,为冰箱压缩机高频噪声问题改善提供了相关思路和理论依据,对后续的产品设计具有一定的指导意义。

噪声研究及控制逐渐成为7 HP以上大排量滚动转子压缩机开发关键因素之一。通过对滚动转子压缩机的噪声激励源类型分析,并对主要影响因素进行改善探讨和实验验证。基于7 HP机排量大、负载高的特点,对曲轴轴系稳定性进行优化。建立7 HP压缩机旋转系三维模型并进行CAE仿真计算,通过优化调整缸盖环槽厚度,缸盖与曲轴的接触面压下降2%,曲轴变形量减小1%;对压缩机运转过程中轴系稳定性有明显改善作用。实验表明优化轴系稳定性对噪声改善有明显效果,整机噪声OA值可下降6 dB。

往复式压缩机吸气消音器对整机噪声和性能影响重大,因此同时建立吸气消音器的三维声场和内流场数值模型,采用声学有限元及FW-H气动声学模型分别计算其声学特性,并基于流体力学瞬态计算监测消音器出口流量。采用该多物理场数值分析方法对某款定速压缩机的吸气消音器建立了优化方案,最后通过整机实验测试对仿真结果进行了验证。研究结果表明,优化方案的实测噪声在400 Hz~1250 Hz和2500 Hz~6300 Hz频段都有显著的改善,最大优化幅值达4 dB(A),噪声总值降低约2 dB(A),性能测试结果较原方案也有较大提升,制冷量提高7.8 W（约5%）,COP提升0.021,有效验证了吸气消音器声功率级、气动噪声和CFD数值分析模型的准确性,该综合分析方法能够准确指导吸气消音器的正向设计及优化。

在家电领域,降低碳排放、提高产品能效水平是近些年的发展趋势。洗碗机产品由于洗涤温度和烘干餐具的要求,加热方式以电加热为主,能耗值较高。基于某平台电热洗碗机产品的工作特性,建立一维热仿真模型并描述洗涤周期中的传热过程和能量分布,总能耗预测误差小于4%,并从餐具吸热量的角度提出表征餐具洗净程度的特征参数——洗净因子。并进一步根据NLPQL优化算法对洗碗机能耗进行优化设计,研究发现在保证相同洗净水平时其能耗可降低6%,研究结论对洗碗机产品设计中平衡能耗和洗净效率具有参考价值。

蒸烤一体机中对食物的解冻多采用蒸或烤的传统方式进行,在该传统方式下不仅解冻时间长,还会导致食物解冻不均匀。因此采用区别于传统方式的蒸烤组合解冻方式对猪肉糜进行解冻,同时与传统方式进行解冻率和过熟率的对比,进而采用标准食材和非标准食材以及多种机型对其验证,确定最优蒸烤组合解冻方式。结果表明,60℃+中湿和50℃营养蒸均可作为解冻猪肉糜的最优方式,标准食材、非标准食材及多种机器验证结果显示60℃+中湿解冻条件兼容性最强,适合多种食材解冻。

吸油烟机清除室内油烟气粒混合物的过程主要分为拢油烟、吸油烟和排油烟三个阶段。拢油烟的能力是吸油烟机排烟效果的首要保障,研究发现灶具在加热过程中产生的热量会在炉头和吸油烟机吸烟口之间形成温度梯度,温度梯度油烟颗粒作用产生了向上的热浮力,在热浮力的作用下,油烟颗粒混合物上升和扩散的速度也不同。从模拟仿真和实机测试两个维度进行分析,由于燃气灶和电磁灶的加热原理和热传导方式不同,分别使用燃气灶和电磁灶两种不同加热方式验证不同的温度梯度对吸油烟机吸烟效果影响。分析发现燃气灶加热比电磁灶加热油烟气粒混合物体扩散速度提升约2倍,油烟捕集率下降约12%,通过温度作为判断条件,可在不增加能耗的情况下保证吸烟效果。

通过研究GB 4706.1—2005《家用和类似用途电器的安全 第一部分：通用要求》、IEC 60335-1标准和相关CTL决议内容,并结合不同检测人员出具的关于家用电器检验检测原始记录的案例,通过案例从标准条款、试验前准备、操作步骤、注意事项和应用案例等方面对标准中部分检测项目的试验方法进行研究,旨在使标准条款的试验方法更具有可操作性,试验记录更具有检测过程可追溯性。以标志擦拭试验和电源软线拉力扭矩试验为例,从质量控制的角度深入分析了人、机、料、法、环等方面的影响因素和解决方法,并归纳出能应用到家用电器检测过程的追溯性控制方法。