噪声污染是当今社会亟需解决的重要问题之一,过量的噪声会对人的听觉和非听觉健康造成不同程度的伤害,传统的噪声控制方法主要以降低声能量为目标。然而,从听觉感知的角度看,降噪的根本目的是降低以烦恼为主的负面效应,为此人们提出了另一种减轻噪声烦恼度的方法,即音频注入法（Audio Injection Method, AIM）。相较于传统的噪声控制方法,AIM具有实施简便、成本低廉等显著优点,在各个领域,尤其是家电领域有广泛的应用前景。综述了国内外针对AIM的研究进展,首先介绍产品声品质评价的综合性参数和属性参数,之后介绍AIM中相消效应的形成与评价,主要包括音频注入法的原理及相关术语、调控声的确定方法、实验方法等,最后给出了AIM在户外及家电产品声品质提升中的实际案例。

为了深入理解厨房油烟颗粒物的排放机制,从而实现精确控制,定量表征厨房油烟颗粒物排放过程意义重大。因此,对厨房油烟颗粒物排放率测试方法进行回顾和展望。首先对颗粒物排放率测试的传统方法进行系统梳理,随后阐述开发排放率新型测试方法的必要性,最后以油烟颗粒物质量排放为例,说明新型动态排放率的测试方法。结果表明,传统的排放率测试方法存在测试条件难以控制、测试结果不准确统一等问题,新型动态测试方法在解决上述问题的基础上,可实现对厨房油烟颗粒物排放率的实时测试,值得进一步深入研究和优化。分析和梳理厨房油烟颗粒物排放率测试方法的技术进展,对进一步定量表征厨房油烟颗粒物排放过程,明确其动态排放规律具有重要意义。

为了满足人们不断增长的对美好生活的追求,家电智能化和智能家居技术正在快速发展。智能家电正沿智能单品、智能场景,以及智慧家庭逐步完善和系统化。人—机—环境系统工程研究人、机、环境特性和人—机、人—环境、机—环境关系,以及人—机—环境系统总体性。近几年大模型、生成式人工智能、知识图谱等人工智能技术为本轮智能家电的技术升级提供了强有力的技术支撑。结合目前智能家电现状,总结了智能家电的技术发展史、产品和技术现状,并结合人工智能技术的发展,分析智能家电技术未来的发展趋势。

热泵干衣机的性能提升需要兼顾提高风机风量和降低风机气动噪声两方面的需求,但风量增大通常伴随气动噪声增大的问题,使得这两个需求难以同时满足。通过改变影响风量和气动噪声的风机叶轮结构参数,对风量和气动噪声进行仿真分析,分别找到风机叶轮结构参数对风量和气动噪声的影响规律,再基于该规律提出兼顾风量提升和气动噪声降低的优化风机叶轮结构设计方法。结果表明,影响风量和气动噪声的最主要因素是叶轮宽度和叶轮出口角,风量随着叶轮宽度增大和叶轮出口角度增大而增大;气动噪声随着叶轮宽度增大和出口角减小而增大;提出的优化结构相比于原始结构,风量增大14.2 m³/h,监测点噪声平均降低2.08 dB(A)。提出的兼顾风量和噪声需求的风机叶轮优化设计方法,可为干衣机实际运行中满足高风量低噪声的风机结构设计提供指导和参考。

在双碳战略背景下,国际、国内环保政策法规要求逐步削减含氟制冷剂配额,针对环保制冷剂替代的研究迫在眉睫。水作为纯天然工质（R718）,可以做到制冷剂全生命周期近零碳排放,就环保性和安全性角度而言是一种理想的制冷剂,而且具有良好的制冷能效表现。相关报道显示,R718压缩循环制冷系统能效水平与R134a、R290等制冷剂相当。在水蒸气压缩循环制冷技术研究和推广应用上,丹麦、德国、日本、美国等发达国家走在世界前列,而我国目前还在理论研究阶段,水蒸气压缩循环制冷装置还未在中国有实际应用报道。随着我国暖通空调行业的蓬勃发展以及HFC制冷剂的不断受限,环保性、安全性及性能表现良好的R718制冷剂将具有广阔的发展前景。

随着压缩机小型化、高速化的发展,压缩机内部流体的速度大幅增加,高速制冷剂易将大量润滑油带离压缩机,产生高油循环率问题,这将导致压缩机能效下降,甚至可能由于润滑油不足而发生磨损故障。通过数值模拟分析某高油循环率压缩机的内部流场运行规律,发现消音器出口设置在消音器的侧面是产生高油循环率问题的主要原因,然后分析不同消音器出口位置方案,发现顶部排气口的消音器能够大幅增加定子切边回流,并通过试验测得油循环率大幅降低。数值模拟和试验表明消音器对油循环率有着重要影响,优化消音器是降低压缩机油循环率的有效途径。

针对如何有效评价智能马桶异味去除装置的性能优劣,提出“舱体异味去除率”“异味瞬时去除率”“异味洁净空气量”三个异味去除试验方案,以及“除臭净化效果长效性测定”“容污量”“异味累积净化量”三个异味去除寿命试验方案,加上模拟实际如厕下的感官体验等,开展不同方案的试验研究。试验表明,选取氨气、硫化氢和甲硫醇三种异味作为表征污染物的条件下,“异味瞬时去除效率”“异味累积净化量”“异味感官体验”三个试验方法最优,以试验搭建难易程度、分析方法成熟度及评价方式可靠性的角度更适合评价除臭装置的异味去除效果。

奶泡品质包含香味、光泽、口感、滋味等,通过研究6款不同品牌意式半自动咖啡机的蒸汽性能对所制备的奶泡品质的影响,明晰蒸汽性能与奶泡品质之间的内在关系。研究发现,意式半自动咖啡机的蒸汽性能显著影响奶泡品质,当其发泡时间短、蒸汽含水率低、精确度低,所制备的奶泡品质处于较高水平。6款意式半自动咖啡机中,国外品牌F蒸汽性能最优,发泡时间57 s、蒸汽含水率9.50%、精确度1.40,所制备的奶泡品质最佳,稳定性87.08%、绵密度46 s,且在主观评价上得分最高。此外,国内品牌D与国外品牌F在蒸汽性能以及奶泡品质上无显著差异。

通过实验对比研究了R-410A和R-454B在管道机中的最优充注量及二者在A_full和B_full工况下各性能参数的差异,并分析了在管道机中利用R-454B批量替换R-410A的可行性。结果表明：R-410A和R-454B最优充注量分别为3 kg和3.65 kg。与R-410A相比,R-454B在A_full和B_full工况下能力分别降低2.22%和2.64%,EER2分别提升2.76%和1.41%,排气温度分别降低3.9 ℃和4.7 ℃,回气温度分别降低6.0 ℃和5.2 ℃,冷凝压力分别降低6.35%和5.70%,蒸发压力分别降低2.10%和2.14%。说明R-454B基本可满足目前R-410A系统的能力能效要求,且R-454B对系统部件高温保护要求和强度要求均低于R-410A,R-454B可直接使用目前R-410A的系统,为管道机批量切换制冷剂做出参考。

在普通空气炸锅上新增喷洒水雾的直流泵和喷洒油雾的电磁泵,研发一款具有双喷功能的空气炸锅。通过不同烹饪介质烹饪豇豆,采用荧光法测定烹饪完成后豇豆的维生素C含量,从而客观分析以水为介质的空炸或以油为介质的空炸或只有空气为介质的空炸对豇豆烹饪效果及其维生素C的影响,以验证双喷功能设计的可行性和有效性。豇豆在以水/油为介质的空炸条件下烹饪效果较好,且维生素C的含量和保留率均较高,其含量分别为（5.19±0.122）mg/100 g和（5.04±0.097）mg/100 g,其保留率分别为29.34%±1.513%和28.38%±0.985%,而只有空气介质的空炸条件下烹饪后的豇豆效果较差,且维生素C含量仅为（3.33±0.118）mg/100 g,保留率仅为17.75%±0.992%,这与水、油在烹饪过程中和食物发生理化作用密切相关。

目前家用落地式空调内机主要采用圆柱形外观,产品不断向小型化、高能效发展。针对圆柱形柜机的内机换热器进行设计,采用L型结构,借助CFD仿真确定换热器夹角,采用Midea Heat Exchanger仿真软件选择合适的制冷剂流路,最终制作换热器样件与原型机进行整机性能对比。结果表明,L型换热器夹角为80°时既有较高风量,又有足够的换热面积确保较高的换热量;在不同的制冷剂流路布置中,6支路对应的换热量最大,制冷剂分布均匀性和空气侧温度均匀性最佳;相比原型机,L型换热器额定制冷工况下的风量提升13.4%,额定制热工况下的风量提升10.8%,整机APF提升0.146。

矿物物理序化洗碗机是采用纯天然的矿石材料,通过物理方式处理洗涤用水,达到对餐具的洗净效果。为了评价这类洗碗机的效果,从洗净性能和漂洗性能两个方面对矿物物理序化洗碗机的检验方法进行了研究。洗净性能的检验方法在国标的基础上有所更改,漂洗性能的技术要求更为严格。通过试验验证表明,不使用洗涤剂的矿物物理序化洗碗机和使用洗涤剂的普通洗碗机相比,洗净效果基本一致,并且其排水中和餐具表面均无阴离子表面活性剂的残留。矿物物理序化洗碗机检验方法的研究将为新型洗碗机的发展提供技术支撑,并为规范巿场行为、保护洗碗机制造企业和消费者的合法权益提供帮助。

随着净水机的日益普及以及人们对饮水安全的重视,净水机的出水微生物安全性成为了其必须解决的问题之一。通常净水机（反渗透净水器）可以有效过滤水中的细菌,然而,从反渗透膜出水端到水嘴这段饮水管路有潜在微生物滋生风险,影响出水水质安全。为解决此问题,针对校园净水机凉白开出水系统提出了一种步进式热水杀菌技术,通过对饮水管路的加热→保温→加热→降温等过程,使用相对较少的热水,延长杀菌有效温度的时长,同时对出水电磁阀结构进行优化,解决了普通电磁阀存在的杀菌死角（盲区）,通过测试验证,出水菌落全天候可控制在5 CFU/100 mL以下,有效解决了出水菌落超标问题,确保出水水质安全。

不同于家用场景,车载冰箱压缩机在移动环境下运行会造成吐油量恶化,进而对系统产生不利影响。由于压缩机倾斜运行时冷冻油会通过消音器进入气缸,故进行了消音器对吐油量的影响研究。首先通过试验确定压缩机封油量为65 mL,再对不同结构消音器进行了水平及倾斜对比试验,并通过仿真获得消音器对吐油量的影响机理。研究结果表明：吸气过程消音器内部存在负压,当漏油孔接触油液面时,会迅速将油吸入气缸,导致吐油量达到25.8 mL/h,取消消音器漏油孔以后压缩机吐油量基本为零。最终为所研究的车载冰箱压缩机吐油问题找到最佳解决方案。

为了满足冰箱高容积率的要求,变频往复式压缩机越来越趋于小型化,若激励源平衡不足或隔振措施不当,会造成压缩机在低转速振动大的问题。通过分析振动激励源和传递路径,发现不平衡力是造成压缩机低速抖动的主要原因。明确了内排气管、座簧和脚垫等部件对振动的传递存在至关重要的作用,其中压缩机脚垫的侧向刚度不足易导致压缩机低转速振动大。通过动平衡优化及脚垫优化设计,实现了低转速下X、Y、Z三个方向的振动均满足客户测试标准,同时在振幅较大的X方向,低转速振动下降31.8%~55.9%,成功解决压缩机在低转速下振动大的问题,提升了小型化变频压缩机在低转速下匹配冰箱系统的适配性。

空调器挂机产品跌落问题是空调开发环节中的重点和难点问题,挂机产品整机难以一次性通过跌落试验,整改周期长,研发成本高。基于材料试验研究,获取空调包装与塑料材料的真实应力应变曲线,为仿真计算提供准确材料参数。借助计算机CAE仿真工具研究空调器挂机包装跌落数值计算方法,模拟产品在运输过程中的跌落行为,分析不同跌落工况下产品各零部件的冲击变形情况。以某1.5 P挂机产品为例,建立空调跌落数值计算模型,将仿真理论计算与试验结果对标。结果表明：该理论研究方法能准确识别产品包装与结构设计的薄弱点,仿真理论计算与试验测试趋势基本一致,并能指导强度优化,提升整机机械强度可靠性。将计算机仿真技术应用于空调产品研发可以大幅缩短产品开发周期,提升产品质量,增强企业竞争力。

空调制冷后机内残余的水分使得空调内部形成高湿的环境,是空调产生异味、细菌、霉菌的主要原因。热泵干燥技术使空调内部防菌防霉,是保证空调能够健康使用的必要手段。基于新风空调创新性设计出的内机排气系统,能够将空调内部的水汽排出到室外,不影响用户使用时的舒适性体验。先从理论上分析得出干燥后的机内含湿量需小于等于制冷后干燥前的含湿量的结论,接着设计正交实验得知影响机内残余水量的主要因素,最后,根据干燥实验结果推断出空调内机干燥率的计算公式,得到空调干燥后足够长时间内保持低湿度（≤70%）,并有持续降低的趋势及机内干燥率≥99%的结论,并作为判断空调内机干燥的依据,为后续热泵空调干燥技术研究提供技术借鉴。

针对某1.5 HP房间空调器降本机型开发过程中,制冷剂由R32更改为R410A,凝露工况下,室内机风道内左侧有小水珠汇成大水珠并滴落的问题,进行理论分析和实验验证,结果表明,相同蒸发器分流流路,采用不同的制冷剂,分流均匀性不同;在不改变量产机型室内机蒸发器分流流路的情况下,可通过降低目标排气温度,以增加系统运行时电子膨胀阀开度的方法,增加系统中R410A制冷剂的循环量,以降低蒸发器入口干度来提高室内机蒸发器分流均匀性,从而有效解决凝露问题。研究为解决实际工程中的类似问题提供了可行方案,对后续降本开发过程中制冷剂更改和系统优化起到一定的指导作用。

换热器作为空调产品的主要组成部件之一,对提升能效有重要作用。基于Ф5 mm及微通道等换热器在作为室外机换热器使用时的性能或制作工艺的局限性,提出了新的换热器结构来实现多联机空调能效的提升：通过缩小Ф7 mm铜圆管换热器的管间距来增加单排铜管数量,来同时实现增强管内换热能力（增大管内换热面积）和管外空气换热能力（增大最窄处空气风速来增加空气侧换热系数）的一种高效换热器结构。借助于仿真与测试手段,对该新型换热器进行了全面的分析和验证。对比原型Ф7mm换热器,仿真结果显示：在相同流动压降条件下（13.6 Pa）,该Ф7 mm新型换热器的空气侧KA值（KA值表示为换热能力,等于换热系数K与对应换热面积A的乘积）比原型换热器高出20.7%,相应换热器的总KA值分别高出12.02%和9.11%;多联机空调整机性能测试结果显示：该Ф7 mm新型换热器在标准制冷、标准制热及低温制热工况的整机能效分别提升了1.9%、1.8%和1.5%。

提出了一款新型带风机系统的踢脚线取暖器方案,针对现有踢脚线取暖器对房间温度温升速度慢的痛点,设计了在现有踢脚线取暖器的基础上增加了风机系统的方案,以及搭建了实验测试专用房间并布置了温度测试点,进行了相关实验研究,测试风机系统在不同风量的情况下对踢脚线取暖器温升速度的影响。其结果显示：前30 min温升速度,在同功率的情况下,风量较大者温升上升较快,从30 min之后温度上升比较平稳,从测试曲线可以看出,同样的工况条件下,其风量越大温升速度越快。因此,风机系统对踢脚线取暖器的温升速度有着较大的影响,尤其开机后的前半小时内,风机系统可以通过强制对流来加速热空气的分布,使得机身内的热量尽快散出,从而加快房间温度的升高速度。