[發明專利]一種基于仿生流動控制的背靠式集成灶風道系統及應用

在審

• 申請號: 202210536405.1
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114818366A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 周水清;許彪;徐滌平;金偉婭;高增梁
• 申請（專利權）人: 嵊州市浙江工業大學創新研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;F24C15/20;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/14
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 張曉博

本發明屬于仿生流動控制技術領域，公開了一種基于仿生流動控制的背靠式集成灶風道系統及應用，所述基于仿生流動控制的背靠式集成灶風道系統包括：鯨魚尾鰭仿生進風管，基于仿生流動學，利用仿鯨魚鰭流形線將引入的各種流體介質在管道內流動；集流管，安裝在鯨魚尾鰭仿生進風管下面，利用出口直徑大小一致，中間收縮結構進一步引導流體介質的流動；風機段，利用內部裝的風機產生的引流動力將流體介質引入鯨魚尾鰭仿生進風管與集流管；出風彎管，利用外輪廓線為不同心弧線的結構將風機段產生的流體介質排出管道。本發明減少流動損失和局部阻力，降低渦流噪聲；阻力系數大大降低，出風管壓力損失減小。

技術領域

本發明屬于仿生流動控制技術領域，尤其涉及一種基于仿生流動控制的背靠式集成灶風道系統及應用。

背景技術

仿生學是一門模仿生物特征本領，利用生物的結構和功能來研制機械或各種新技術的科學技術。流動控制技術的基本目的在于減小物體在各種流體介質中的流動阻力，國內外學者基于仿生理念對空中和海洋生物研究獲得新穎的思想和技術成功應用于流動控制領域，仿生流動控制技術已經涉及到各個學科的研究。

海鳥的翼尖、快速游動魚的尾鰭以及前緣的突起形態的座頭鯨胸鰭，在減阻方面都有很好的應用。集成灶中油煙從進口吸入，通過空氣動力學設計原理，采用側吸或者深吸下排的方式來進行排煙。由于排煙彎管曲率效應的作用，在一定條件下彎管內可能產生迪恩渦，使管內速度場、壓力場發生變化。迪恩渦的產生使流體運動過程中阻力產生的能量損耗增大。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

(1)現有技術中風道整體流動損失較大。

(2)現有技術沒有基于流動控制技術，借助CFD數值模擬技術，使得制造的集成灶風道系統各種流體介質阻力大，影響利用率。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于仿生流動控制的背靠式集成灶風道系統及應用。

本發明是這樣實現的，一種基于仿生流動控制的背靠式集成灶風道系統包括：

鯨魚尾鰭仿生進風管，基于仿生流動學，利用仿鯨魚鰭流形線將引入的各種流體介質在管道內流動；

集流管，安裝在鯨魚尾鰭仿生進風管下面，利用出口直徑大小一致，中間收縮結構進一步引導流體介質的流動；

風機段，利用內部裝的風機產生的引流動力將流體介質引入鯨魚尾鰭仿生進風管與集流管；

出風彎管，利用外輪廓線為不同心弧線的結構將風機段產生的流體介質排出管道。

進一步，所述鯨魚尾鰭仿生進風管的平面形狀，采用4個參數進行表達，所述4個參數包括尾翼的根部弦長c，尖部弦長b，尾緣夾角α，尾緣寬度t。

進一步，所述尾緣夾角α正值為尾翼后掠，負值為尾翼前掠。

進一步，所述尾緣夾角α＝90°，尖部弦長b＝0。

進一步，所述下尾緣線由(90mm≤c≤125mm)構成。

進一步，所述集流管為空心回轉體。

進一步，所述風機段內部裝有風機，所述風機采用斜流式風機或軸流式風機。

進一步，所述出風彎管的外輪廓線曲率折流角依次減小。

本發明的另一目的在于提供一種基于仿生流動控制的背靠式集成灶風道系統的設計方法包括：通過計算流體動力學，分析管內的流動特性，以及分析管內迪恩渦的速度分布和壓力分布情況；并利用計算流體軟件對彎管內流場進行模擬，對于流體實驗的流速、管徑參數進行選擇，基于選擇的流速、管徑參數進行集成灶內部結構、CFD計算擬合導流構件曲線的設計。