[發(fā)明專(zhuān)利]一種空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口防凝露的設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410090591.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103851767A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉舟;葉峻;童正明;朱偉濤;葉立;孫姝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海夏普電器有限公司;上海理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F24F13/22
• 分類(lèi)號(hào): F24F13/22
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 宋纓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域，特別涉及一種壁掛式分體空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口防凝露設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

空調(diào)器凝露是空調(diào)器在使用過(guò)程中較常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象。若空調(diào)在制冷時(shí)，引起空調(diào)相關(guān)部件結(jié)露、滴水，即為空調(diào)器凝露性能異常。由空調(diào)器凝露產(chǎn)生的水滴或水汽，在空調(diào)器內(nèi)部密封不嚴(yán)時(shí)，會(huì)對(duì)空調(diào)零部件，關(guān)鍵部位產(chǎn)生影響，影響空調(diào)的可靠性。凝露滴漏還會(huì)對(duì)空調(diào)設(shè)備的附近的電器機(jī)械設(shè)備、生活物資造成影響。

空調(diào)室內(nèi)機(jī)亦存在，其凝露發(fā)生的部位為室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口。將對(duì)用戶(hù)的起居生活造成惡劣影響。

而現(xiàn)有技術(shù)下，目前，空調(diào)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，針對(duì)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口的凝露問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)主要憑經(jīng)驗(yàn)，驗(yàn)證時(shí)一般總是靠試驗(yàn)→分析→對(duì)策→試驗(yàn)的路徑，無(wú)法在設(shè)計(jì)過(guò)程中避免凝露現(xiàn)象的發(fā)生。

現(xiàn)有的解決方式為采用一些簡(jiǎn)單的方法，如在內(nèi)機(jī)箱體背面、里面或出風(fēng)口邊沿貼上海綿等隔熱材料，以此來(lái)提高其隔熱性。

空調(diào)器的凝露問(wèn)題主要在模具已經(jīng)開(kāi)制后，產(chǎn)品已經(jīng)定型的情況下最后很難解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口設(shè)計(jì)方法，可抑制或消除空調(diào)室內(nèi)機(jī)出口凝露現(xiàn)象的發(fā)生。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：在設(shè)計(jì)定型及模具開(kāi)制前對(duì)空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口流場(chǎng)進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)預(yù)分析研究，結(jié)合空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行工況條件，采用CFD（Computational?Fluid?Dynamics，計(jì)算流體力學(xué)）數(shù)值仿真手段，針對(duì)空調(diào)室內(nèi)機(jī)流場(chǎng)進(jìn)行全三維數(shù)值仿真，分析出風(fēng)口區(qū)域的空氣流動(dòng)狀況及其流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，最大限度的削弱出風(fēng)口流道中的回流、低速渦流及流動(dòng)分離現(xiàn)象，從機(jī)理上阻斷冷熱氣流的混合作用，以達(dá)到抑制或消除空調(diào)室內(nèi)機(jī)出口凝露現(xiàn)象的發(fā)生。

具體步驟如下：

第一步驟，建立空調(diào)室內(nèi)機(jī)三維實(shí)體模型；

第二步驟，在空調(diào)室內(nèi)機(jī)三維實(shí)體模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行計(jì)算域劃分及網(wǎng)格拓?fù)錁?gòu)建，建立空調(diào)室內(nèi)機(jī)三維流場(chǎng)計(jì)算模型；

第三步驟，在空調(diào)室內(nèi)機(jī)三維流場(chǎng)計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，完成空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口及其附近流場(chǎng)全三維CFD數(shù)值仿真；

第四步驟，對(duì)比出風(fēng)口及其附近流場(chǎng)的流線，而且通過(guò)流線對(duì)比來(lái)判斷流動(dòng)紊亂且出現(xiàn)回流與分離現(xiàn)象的區(qū)域；

對(duì)比出風(fēng)口及其附近流場(chǎng)的速度，而且通過(guò)速度對(duì)比，判斷低流速發(fā)生區(qū)域；

對(duì)比處分口及其附近流場(chǎng)的渦量，而且通過(guò)渦量對(duì)比，判斷高渦量發(fā)生區(qū)域；

第五步驟，針對(duì)流體流動(dòng)紊亂且出現(xiàn)回流與分離現(xiàn)象的區(qū)域、流體低流速發(fā)生區(qū)域以及流體高渦量發(fā)生區(qū)域，調(diào)整空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口結(jié)構(gòu)，從而調(diào)整空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口結(jié)構(gòu)的流動(dòng)狀況；

第六步驟，對(duì)調(diào)整后的空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口結(jié)構(gòu)進(jìn)行CFD數(shù)值仿真，觀察仿真結(jié)果是否滿(mǎn)足預(yù)定條件；如果仿真結(jié)果不滿(mǎn)足預(yù)定條件，返回至第五步驟，重新改進(jìn)空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口結(jié)構(gòu)；如果仿真結(jié)果滿(mǎn)足預(yù)定條件，導(dǎo)出設(shè)計(jì)結(jié)果。

優(yōu)選地，在第二步驟中所述進(jìn)行計(jì)算域劃分及網(wǎng)格拓?fù)錁?gòu)建的方法中，對(duì)于空調(diào)內(nèi)機(jī)、內(nèi)機(jī)下方2m、內(nèi)機(jī)前方2m以及內(nèi)機(jī)左右兩端面外側(cè)0.1m所限定的特定區(qū)域，網(wǎng)格劃分采取非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格與結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格相結(jié)合的方法。

優(yōu)選地，在第二步驟中所述進(jìn)行計(jì)算域劃分及網(wǎng)格拓?fù)錁?gòu)建的方法中，對(duì)于貫流風(fēng)機(jī)區(qū)域及換熱器銅管區(qū)域采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格；除了特定區(qū)域、貫流風(fēng)機(jī)區(qū)域和換熱器銅管區(qū)域之外的其余區(qū)域處則采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

優(yōu)選地，第三步驟中，對(duì)于空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口及其附近流場(chǎng)全三維CFD數(shù)值仿真，其中坐標(biāo)系建立方法為：以空調(diào)室內(nèi)機(jī)貫流風(fēng)機(jī)中間面圓心為原點(diǎn)，X軸為貫流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)中心軸線，Y軸經(jīng)過(guò)原點(diǎn)垂直指向進(jìn)氣柵格方向，Z軸經(jīng)過(guò)原點(diǎn)垂直指向空調(diào)面板方向，建立計(jì)算域幾何模型。

優(yōu)選地，第三步驟中，對(duì)于空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口及其附近流場(chǎng)全三維CFD數(shù)值仿真，基于如下物理量及物理量運(yùn)算實(shí)現(xiàn):

對(duì)于流體的質(zhì)量的計(jì)算方式為：

單位時(shí)間內(nèi)微元體中流體質(zhì)量的增加，等于同一時(shí)間間隔內(nèi)流入該微元體的凈質(zhì)量，即：