近期，课题组在读硕士研究生阳帆（导师：高军教授）将利用吊柜补风的新型厨房通风系统研究成功发表在Journal of Building Engineering上。引用：Yang Fan, Gao Jun*, Cao Changsheng, Zeng Lingjie, Wang Lan, Liu Zhi, Zheng Zhiwei. Novel kitchen ventilation system with the cabinet-bottom air supply. Journal of Building Engineering, 2022: 105137.

DOI:https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105137

吸油烟机可以有效地去除烹饪产生的油烟污染物，是住宅厨房中常用的设备。然而，吸油烟机的油烟控制效果并不总是达到预期，它受到多方面因素的影响。第一，排风量是吸油烟机的关键性能指标，如果厨房里没有足够的补风，实际排风量可能会大大降低。当门窗关闭时吸油烟机的排风量相比于门窗打开时明显降低。第二，由补风主导的气流组织也会影响油烟机的性能，例如使用外窗新风作为厨房补风时，部分烹饪油烟会从烹饪区逃到厨房空间。因此，合理地设置补风对于提高住宅厨房吸油烟机的控制效果至关重要。

本文提出了一种利用吊柜补风的新型厨房通风系统，以吸油烟机的捕集效率、呼吸区和厨房空间的污染物浓度作为评价指标，采用实验和CFD模拟相结合的方法，研究了排风量、补风量、补风出口面积、补风出口位置以及吊柜安装高度对吸油烟机油烟控制效果的影响。结果表明，补风量是影响显著性最高的因素，然后是排风量、补风出口面积和补风出口位置，吊柜安装高度在所研究的范围内对吸油烟机油烟控制效果不具有显著性影响。根据模拟得到的呼吸区污染物浓度和空间流线分布情况，将补风分为“有效”、“无效”和“破坏”三类，改善油烟控制效果的关键在于提高有效补风的占比同时避免产生破坏补风。在300-700m³/h排风量下，吊柜补风相关参数的最佳配置均为补风量为排风量的80%，补风出口面积为吊柜底部面积的75%，补风出口位置靠近墙壁，与完全通过外窗自然补风相比，吸油烟机的捕集效率提高了15%以上，呼吸区和空间的污染物浓度分别降低了46%和40%以上。

除此之外，还分析了吊柜补风的节能效果，吊柜补风通过优化流场可以使得吸油烟机在较小排风量下的油烟控制效果媲美较大排风量，由此带来风机能耗的降低和冬季空调能耗的降低。计算结果表明，与单独使用吸油烟机相比，带有吊柜补风的吸油烟机在补风量分别为排风量的40%和80%时，节能率分别为30.70%-40.90%和46.10%-60.70%。

Fig. 1 Diagram of the experimental system

Fig.2 CFD simulation model

Fig. 3 Diagram of the statistical significance analysis of the orthogonal experiment

Fig. 4  Condition of the statistical number F

Fig. 5 Diagram of the 3D streamline with different areas and locations

Fig. 6 Capture efficiency with different exhaust rates and supply air ratios

Fig. 7 Capture efficiency with different exhaust rates

Fig. 8 Equivalent exhaust rate and energy-saving rate

  关键词：吊柜补风、正交实验、捕集效率、厨房通风、节能