隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使得人民生活水平得到了提高,老百姓的飲食更加豐富。然而在烹飪過(guò)程中也帶來(lái)了諸多室內(nèi)環(huán)境與健康問(wèn)題。油煙中的大部分成分對(duì)人體的呼吸道有刺激作用,會(huì)降低人體的免疫功能;與此同時(shí),商業(yè)廚房是熱濕環(huán)境較為集中的區(qū)域,工作環(huán)境更為惡劣,改善其環(huán)境,對(duì)于廚師工作的舒適度以及工作效率的提高,有重要意義。通過(guò)查閱文獻(xiàn)以及參考已有的灶臺(tái)設(shè)計(jì),選用下送風(fēng)的方式,在灶臺(tái)周圍設(shè)置補(bǔ)風(fēng)口。通過(guò)補(bǔ)充新風(fēng)的方式,利用新風(fēng)的稀釋作用,以及一定風(fēng)速下形成的空氣幕所具有的阻擋作用,可以有效地對(duì)污染物進(jìn)行控制。補(bǔ)充的新風(fēng)還可以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,可以降低商用廚房工作區(qū)域的溫度,保證工作環(huán)境的舒適。本文首先利用Airpak 3.0軟件以及Fluent 18.0軟件,根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)室的搭建情況,進(jìn)行數(shù)值模擬,以排風(fēng)量為2000m~3/h作為對(duì)照工況,在新型商用排油煙機(jī)的額定風(fēng)量為1000m~3/h的條件下,對(duì)無(wú)空氣幕條件、1m/s、2m/s、3m/s不同補(bǔ)風(fēng)風(fēng)速的情況下進(jìn)行模擬。通過(guò)考察溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、揮發(fā)性污染物、顆粒物的分布情況,利用傳質(zhì)、離散相模型選擇合理的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)速。模擬結(jié)果可以看出,隨著空氣幕補(bǔ)風(fēng)風(fēng)速的逐步增加,無(wú)論是對(duì)熱流的阻擋、污染物的隔絕、顆粒物的分布,2m/s的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)速為最合適的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)速。但隨著風(fēng)速的進(jìn)一步提高,由于補(bǔ)風(fēng)量已經(jīng)超過(guò)了油煙機(jī)的額定風(fēng)量,增大補(bǔ)風(fēng)量反而會(huì)加大油煙的外溢。參照模擬的結(jié)果進(jìn)行樣機(jī)的初步設(shè)計(jì),并利用風(fēng)速儀、顆粒物濃度檢測(cè)儀、油煙濃度檢測(cè)儀,選取合適的測(cè)點(diǎn),通過(guò)烹飪不同種類的菜肴,對(duì)風(fēng)速、溫度、油煙濃度、顆粒物濃度等進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)比較不同工況下,人體呼吸區(qū)的污染物濃度情況,確定空氣幕灶臺(tái)的實(shí)際效果。研究發(fā)現(xiàn)在2m/s的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)速下,相比于無(wú)空氣幕的條件下,油煙濃度降低了約6mg/m~3,顆粒物的濃度降低了30%左右。最后按照實(shí)際商業(yè)廚房的大小尺寸、工況條件、設(shè)備布置進(jìn)行建模,研究已有的送風(fēng)氣流是否會(huì)對(duì)空氣幕灶臺(tái)產(chǎn)生影響。并通過(guò)改變不同的送風(fēng)參數(shù),以速度、溫度、CO_2濃度、空氣齡為主要指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),選擇合理的送風(fēng)工況,以滿足廚房的環(huán)境要求。研究發(fā)現(xiàn),空氣幕灶臺(tái)并不會(huì)受到明顯影響。同時(shí)合理的送風(fēng)參數(shù)為溫度為20~22℃,風(fēng)速0.5m/s-0.75m/s。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU83
【部分圖文】：

(3) 目前在實(shí)測(cè)檢驗(yàn)下送風(fēng)幕炊具的效果時(shí)，測(cè)量的污染物指標(biāo)多以 CO2、 等污染物濃度作為參考。對(duì)于不同種菜肴，考察其外溢的油煙濃度、顆粒物度等指標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)還相對(duì)較少。(4) 目前對(duì)于增加空氣幕后，商業(yè)廚房整體模擬還相對(duì)較少，并未考慮如何原有商業(yè)廚房的氣流組織相協(xié)調(diào)，保證人體的舒適。6 空氣幕灶臺(tái)的工作原理傳統(tǒng)的商業(yè)廚房，往往依賴于局部排煙罩進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，但僅僅依賴于局部排罩，往往效果并不理想。單單依賴于局部排煙罩，無(wú)法有效地控制污染物的散包括（VOCs，如甲醛，可吸入顆粒物等）。經(jīng)過(guò) CFD 軟件模擬與實(shí)驗(yàn)的共驗(yàn)證，通過(guò)采用四面下送式送風(fēng)，相比傳統(tǒng)的油煙機(jī)上送風(fēng)，能夠有效地補(bǔ)新風(fēng)，起到減少擴(kuò)散與稀釋污染物的共同作用，同時(shí)可以起到緩解工作區(qū)域熱感，減少排油煙機(jī)風(fēng)量進(jìn)而減少室內(nèi)負(fù)壓的效果�？諝饽辉钆_(tái)的工作原理圖 1-1 所示。產(chǎn)品的 3D 模型如圖 1-2 所示。在原有灶臺(tái)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了改裝制，用于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(3) 目前在實(shí)測(cè)檢驗(yàn)下送風(fēng)幕炊具的效果時(shí)，測(cè)量的污染物指標(biāo)多以 CO2、 等污染物濃度作為參考。對(duì)于不同種菜肴，考察其外溢的油煙濃度、顆粒物度等指標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)還相對(duì)較少。(4) 目前對(duì)于增加空氣幕后，商業(yè)廚房整體模擬還相對(duì)較少，并未考慮如何原有商業(yè)廚房的氣流組織相協(xié)調(diào)，保證人體的舒適。6 空氣幕灶臺(tái)的工作原理傳統(tǒng)的商業(yè)廚房，往往依賴于局部排煙罩進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，但僅僅依賴于局部排罩，往往效果并不理想。單單依賴于局部排煙罩，無(wú)法有效地控制污染物的散包括（VOCs，如甲醛，可吸入顆粒物等）。經(jīng)過(guò) CFD 軟件模擬與實(shí)驗(yàn)的共驗(yàn)證，通過(guò)采用四面下送式送風(fēng)，相比傳統(tǒng)的油煙機(jī)上送風(fēng)，能夠有效地補(bǔ)新風(fēng)，起到減少擴(kuò)散與稀釋污染物的共同作用，同時(shí)可以起到緩解工作區(qū)域熱感，減少排油煙機(jī)風(fēng)量進(jìn)而減少室內(nèi)負(fù)壓的效果�？諝饽辉钆_(tái)的工作原理圖 1-1 所示。產(chǎn)品的 3D 模型如圖 1-2 所示。在原有灶臺(tái)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了改裝制，用于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

尺寸 3m×3.2m×4.2m 搭建計(jì)算模型。主要，以及排煙罩一個(gè)，工作人員一名。灶臺(tái)處設(shè)置有排風(fēng)口。在吊頂位置設(shè)置有 3 個(gè)表 2-3 所示。表 2-3 商業(yè)廚房各部分尺寸表尺寸4m×3m×4.2m0.96m×0.78m×0.85m直徑 0.4m 3 個(gè) 0.4m×0.4m罩面 1.2m×1.2m，罩面距地面 1.7m0.4m×0.4m高度 1.7m，距灶臺(tái)邊緣 0.3m，呼吸寬度為 0.03m

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