隨著我國經(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。然而在烹飪過程中也帶來了諸多室內(nèi)環(huán)境與健康問題。油煙中的大部分成分對人體的呼吸道有刺激作用,會降低人體的免疫功能;與此同時,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。通過查閱文獻(xiàn)以及參考已有的灶臺設(shè)計,選用下送風(fēng)的方式,在灶臺周圍設(shè)置補風(fēng)口。通過補充新風(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,可以有效地對污染物進(jìn)行控制。補充的新風(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)實際實驗室的搭建情況,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,對無空氣幕條件、1m/s、2m/s、3m/s不同補風(fēng)風(fēng)速的情況下進(jìn)行模擬。通過考察溫度場、速度場、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風(fēng)風(fēng)速。模擬結(jié)果可以看出,隨著空氣幕補風(fēng)風(fēng)速的逐步增加,無論是對熱流的阻擋、污染物的隔絕、顆粒物的分布,2m/s的補風(fēng)風(fēng)速為最合適的補風(fēng)風(fēng)速。但隨著風(fēng)速的進(jìn)一步提高,由于補風(fēng)量已經(jīng)超過了油煙機(jī)的額定風(fēng)量,增大補風(fēng)量反而會加大油煙的外溢。參照模擬的結(jié)果進(jìn)行樣機(jī)的初步設(shè)計,并利用風(fēng)速儀、顆粒物濃度檢測儀、油煙濃度檢測儀,選取合適的測點,通過烹飪不同種類的菜肴,對風(fēng)速、溫度、油煙濃度、顆粒物濃度等進(jìn)行測量,通過比較不同工況下,人體呼吸區(qū)的污染物濃度情況,確定空氣幕灶臺的實際效果。研究發(fā)現(xiàn)在2m/s的補風(fēng)風(fēng)速下,相比于無空氣幕的條件下,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)氣流是否會對空氣幕灶臺產(chǎn)生影響。并通過改變不同的送風(fēng)參數(shù),以速度、溫度、CO_2濃度、空氣齡為主要指標(biāo)進(jìn)行評價,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),空氣幕灶臺并不會受到明顯影響。同時合理的送風(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)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU83
【部分圖文】：

(3) 目前在實測檢驗下送風(fēng)幕炊具的效果時，測量的污染物指標(biāo)多以 CO2、 等污染物濃度作為參考。對于不同種菜肴，考察其外溢的油煙濃度、顆粒物度等指標(biāo)測量數(shù)據(jù)還相對較少。(4) 目前對于增加空氣幕后，商業(yè)廚房整體模擬還相對較少，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 CFD 軟件模擬與實驗的共驗證，通過采用四面下送式送風(fēng)，相比傳統(tǒng)的油煙機(jī)上送風(fēng)，能夠有效地補新風(fēng)，起到減少擴(kuò)散與稀釋污染物的共同作用，同時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_的工作原理圖 1-1 所示。產(chǎn)品的 3D 模型如圖 1-2 所示。在原有灶臺基礎(chǔ)上，進(jìn)行了改裝制，用于進(jìn)行實驗。

(3) 目前在實測檢驗下送風(fēng)幕炊具的效果時，測量的污染物指標(biāo)多以 CO2、 等污染物濃度作為參考。對于不同種菜肴，考察其外溢的油煙濃度、顆粒物度等指標(biāo)測量數(shù)據(jù)還相對較少。(4) 目前對于增加空氣幕后，商業(yè)廚房整體模擬還相對較少，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 CFD 軟件模擬與實驗的共驗證，通過采用四面下送式送風(fēng)，相比傳統(tǒng)的油煙機(jī)上送風(fēng)，能夠有效地補新風(fēng)，起到減少擴(kuò)散與稀釋污染物的共同作用，同時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_的工作原理圖 1-1 所示。產(chǎn)品的 3D 模型如圖 1-2 所示。在原有灶臺基礎(chǔ)上，進(jìn)行了改裝制，用于進(jìn)行實驗。

尺寸 3m×3.2m×4.2m 搭建計算模型。主要，以及排煙罩一個，工作人員一名。灶臺處設(shè)置有排風(fēng)口。在吊頂位置設(shè)置有 3 個表 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 0.4m×0.4m罩面 1.2m×1.2m，罩面距地面 1.7m0.4m×0.4m高度 1.7m，距灶臺邊緣 0.3m，呼吸寬度為 0.03m

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本文編號：2810084