[发明专利]一种基于油烟捕集效率的商用厨房排风量的优选方法

说明书

本发明公开了一种基于油烟捕集效率的商用厨房排风量的优选方法，步骤1、建立典型商用厨房模型，计算多种油烟机排风量工况下的油烟颗粒物的一次捕集效率；步骤2、得到油烟机排风量与对应的一次捕集效率的拟合曲线；步骤3、对拟合曲线上每个工况点的切线求斜率，定义为效率增长率G_η；步骤4、假设效率增长率G_η小于0.005时，一次捕集效率基本稳定，则定义效率增长率为0.005时的排风量为推荐排风量，以此作为实现节能降耗目的的临界排风量。与现有技术相比，本发明能够定量精准地确定了商用油烟机所需的较为合理的排风量，使商用油烟机排风量的设定更加确定和准确，更加贴合实际。

技术领域

本发明涉及计算流体动力学(CFD)的数值模拟技术领域，特别涉及一种商用厨房推荐排风量的确定方法。

背景技术

商用厨房室内空气品质问题近年来引起了不少学者的高度关注，吸入大量油烟会对人体健康产生不良影响，特别是对餐厅、学校或员工食堂等相关从业人员。

为了有效降低室内的油烟污染物浓度，在油烟机的使用过程中经常采取提高油烟机排风量的方式。油烟机的抽排过程可以近似看成点汇式抽吸，即距汇点不同距离的各等速球面上流量相等，则从理论上来说，越大的排风量能取得越高的油烟机捕集效率，污染物越能得到有效的控制。在我国现有的关于商用油烟机排风量标准中，只规定了最小排风量，对排风量的上限没有具体的要求，加深了人们对排风量越大越好的误解。但是，仅依靠增大排风量提高油烟的捕集效率是得不偿失的。一方面，从系统运行能耗的角度看，研究表明排风量的增加会以三次幂的速度引起系统能耗的增加。过大的排风量会造成室内负压过大，增加能耗，同时增加噪音强度。因此，油烟机排风量的降低择优意味着风机能耗利用率的提高，具有明显的节能效果；另一方面，当风量增大到一定值后，油烟捕集效率达到峰值，排风量再增大对改善排烟效果意义不大，甚至降低。

目前多数商用厨房的研究主要以提高油烟机的总捕集效率作为技术目标，但是研究发现一次捕集效率对减少进入室内的油烟污染物更为重要，提高油烟的一次捕集效率才是油烟机高效收集的核心目标。因此，平衡油烟机的排风量、一次捕集效率以及系统能耗三者之间的关系显得尤为重要，通过选择适当的排风量，既保证达到较优的油烟捕集效率，又能不造成过多的能耗损失。

发明内容

为了降低因提高排风量造成的能耗损失，本发明提出了一种商用厨房推荐排风量的确定方法，通过效率增长率G_η寻找一次捕集效率随风量变化进入平台期的起点或是峰值的临界点，使商用油烟机的推荐排风量能够根据厨房的实际情况定量化

本发明的一种基于油烟捕集效率的商用厨房推荐排风量的确定方法，具体包括以下步骤：

步骤1、建立典型商用厨房模型，确定待推荐的商用油烟机排风量范围，计算多种油烟机排风量工况下的油烟颗粒物的一次捕集效率；

步骤2、根据各油烟机排风量工况下的油烟颗粒物的一次捕集效率，得到油烟机排风量与对应的一次捕集效率的拟合曲线，一次捕集效率随着排风量的增加继续升高，直至出现油烟机排风量Q的临界值点Q_s时，一次捕集效率变化变小甚至下降；

步骤3、对拟合曲线上每个工况点的切线求斜率，定义为效率增长率G_η，得到效率增长率G_η与排风量的关系曲线，排风量与效率增长率G_η呈反比；

步骤4、找到一次捕集效率稳定时所对应的效率增长率，此时对应的排风量为推荐排风量，以此作为实现节能降耗目的的临界排风量。

与现有技术相比，本发明在现有国标中对于排烟罩风量的规定基础上，基于CFD数值模拟技术计算得到的一次捕集效率和所提出的效率增长率指标，定量精准地确定了商用油烟机所需的较为合理的排风量，使商用油烟机排风量的设定更加确定和准确，更加贴合实际。

附图说明