[发明专利]一种厨师操作对抽油烟机油烟捕集效率影响的评价方法

权利要求书

1.一种厨师操作对抽油烟机油烟捕集效率影响的评价方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤(1)、利用静态网格类型划分网格的方法，建立厨房模型；

步骤(2)、进行人为扰动源引入模拟计算：将人为扰动的方式分为垂直极限扰动和水平极限扰动两种，并取3种不同的搅拌速度、分别对应的模拟搅拌周期为0.667-2s进行扰动对流场作用轨迹的采样；

步骤(3)、以动量源代替扰动对流场的作用，得到动量源轨迹方程：

所述垂直极限扰动模式中的轨迹方程为：

其中，A为搅拌旋转的半径，w为搅拌角速度，为初相位，x₁为垂直搅拌动作中x轴方向的起始坐标，y₁为垂直搅拌动作中y轴方向的起始坐标；

所述水平极限扰动模式的轨迹方程为：

其中，A为搅拌旋转的半径，w为搅拌角速度，为初相位，x₁为垂直搅拌动作中x轴方向的起始坐标，y₁为垂直搅拌动作中y轴方向的起始坐标，x₂为水平搅拌动作中手臂中心点在x轴方向的起始坐标，y₂为水平搅拌动作中手臂中心点在y轴方向的起始坐标；

所述的自定义动量源方程为:

S＝ρ·a (7)

式中，ρ为流体的密度，a为切向加速度；

构建自定义函数UDF；

步骤(4)、按照CFD模拟的求解步骤依次设置，将模型算例导入Fluent软件中，编译上一步构建的UDF，采用基于压力的SIMPLE算法，开启能量模型，模型方程离散采用压力离散选项，其他变量均采用一阶迎风格式，湍流模型采用k-ε标准湍流模型进行计算；设置边界条件，人体表面采用定温边界，统一设为304.16k、油烟机排放口设为压力出口、风量为15.2m³/min，初始化边界并对流场进行计算；

步骤(5)、模拟流场收敛后，加载DPM离散相模型模拟油烟颗粒物，即利用拉格朗日法描述颗粒物的运动轨迹：

其中，F_D(u-u_p)为颗粒的单位质量拽力，式中

其中，u为流体相速度，μ为流体动力粘度，ρ为流体密度，ρ_p为颗粒密度，d_p为颗粒直径，Re为相对雷诺数，其定义为：

步骤(6)、统计颗粒物的计算结果，根据颗粒物停留时间计算油烟颗粒的捕集效率，关于捕集效率的计算，定义计算式如下：

一次捕集效率＝(油烟机内部各面上的一次捕集颗粒数之和)/(污染源产生的颗粒数)

二次捕集效率＝(油烟机内部各面上的二次捕集颗粒数之和)/(污染源产生的颗粒数)

总捕集效率＝(油烟机内部各面上的颗粒总数之和)/(污染源产生的颗粒数)对比无人为扰动和两种不同人为扰动方式下，室内流场的速度分布和油烟捕集效率的变化趋势特征的差异，定量评价人为扰动的影响；

步骤(7)、求解特定瞬时态流场中油烟颗粒的空间分布，将整个计算域划分为V_B＝0.3m×0.18m×0.236m的小方块，统计分析计算域中所有颗粒物的空间位置，输出每个小方块内颗粒物的数量，即定义为颗粒物浓度C，单位为个/V_B，进而得出流场中不同区域位置内的颗粒物浓度，以确定不同区域、不同扰动方式受污染物影响的程度。