基于Flow Simulation的空气净化器风机设计研究

蔺勇智 杨威 刘东海

无限极（中国）有限公司 广东广州 510663

1 引言

目前空气净化器市场竞争激烈，同时国家标准对于空净产品各项指标的要求也愈加严格，风机作为空气净化器的核心结构，自主设计开发风机能够让空净企业灵活地根据产品定义需求进行产品设计，优秀的风机设计能力可以让空净企业打造性价比更具优势的产品[1][2]。因此风机设计开发能力是空净企业实力体现的重要指标之一，是保证企业核心竞争力的重要因素。本文基于Flow Simulation流体仿真模块，利用流体仿真分析及手板实测的组合方式探索并验证一套适合空气净化器风机设计研究的方法。

2 风机设计理论计算

本文以一款双进风前倾风机的空净开发项目为案例进行设计研究。根据项目定义需求，对风机进行理论计算设计。

2.1 风机设计参数输入

为满足性能指标，产品定义需求是一款双进风的前倾离心风机作为动力系统，因此首先要评估双进风前倾离心风机的选型方向是否合理。通过计算风机的比转速，可以评估预期选型的风机形式是否合理。比转速计算公式如下[3]：

其中：Q为风机能输出的额定流量，n为风机叶轮的额定转速，ρ为空气密度，P为风机额定全压。

对产品定义需求技术指标进行分析，抓取出公式所需要的参数。根据产品CADR的技术指标需求可以初步定义风机理论额定流量。本文所研究的案例，初步定义风机额定流量为Q=1000 m3/h，双进风风机可看成两个风机并联，因此可按额定风量的一半进行计算[6]，则Q≈0.14 m3/s，20℃常规介质空气密度ρ≈1.2 kg/m3[4][5]。……