吸油烟机风量检测中可靠性分析

黄宇斌，武 政，李炳峰，蓝春浩

（广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心，广州 510623）

前言

风量是吸油烟机的一项重要性能指标，目前适用的国家标准为GB/T 17713-2011《吸油烟机》。其空气性能测试方法等同采用IEC 60665:1980 中的附录D，测量装置如图1 所示。

被测试吸油烟机出风口经连接器与测量装置口相接，排出的气流通过小角度扩散到达装有气流调节器（整流栅）的减压筒，经过孔板节流孔口排出。对于给定的减压筒内径D6 和节流孔径d，通过测量截面的静压、环境温度和大气压等参数可以计算出风量，改变不同节流孔径d，可以得到相对应的风量值，从而等到相应的性能曲线。测试装置的具有结构简单、便于计量的特点。

考虑到标准规定（测试时间不能超过半小时）和实际加工孔板的要求，测量装置的孔板个数有限，实际的测试，不能测量特定的工作点。只能通过最靠近特定点的实际工作点的数值，进行拟合计算出风压和全压效率。

图1 外排式吸油烟机的测试装置

1 工况点的计算

标准GB/T 17713-2011 给出了对于吸油烟机空气性能试验方法和测量装置的计算公式：

吸油烟机的静压计算公式为：

式中：ρa为环境空气密度；

Ph为环境气压；

θa为环境温度；

qv为试验工况下的风量；

α 为孔板系数，由GB/T 17713-2011 表c.1 查取；

d 为孔板开孔直径，单位为米；

ps6为减压筒内计示静压；

pfb为试验工况下的全压；

k 为试验设备结构常数，由GB/T 17713-2011 表c.2查取；

d4为试验装置扩散段上游直径；

ps2n为空气标准状态下的静压；

pfbn为空气标准状态下的全压；

ρn为空气标准状态下的空气密度，取值1.2kg/m3；

ηb为对应工况点的全压效率；

p 为对应工况点的主电机输入功率。

各量均采用国际单位。由式（1）-（6）可以推导出以下的公式（7）：

从式（7）可以看出，各工况点的节流孔直径d 的计算，和d4、d6、ps2n、qv有关。

根据标准的定义，当吸油烟机的静压（ps2n）为0 时，吸油烟机单位时间内输送的气体体积为其风量值。即可以得出公式（8）。

1.1 零静压工作点

令式（8）的左边为0，对d 求解，得到与零静压工况的风量。表达式为

从上式，可以看出d 与α、d4、d6和k 相关，α 和k 也与d4、d6有关，即得出d 与d4、d6相关。

考虑到目前的外排式吸油烟机的主要接口直径为160mm、170mm和180mm三种。为减少计算量，取试验装置的接口直径与外排式吸油烟机的直径相同。计算出三种不同直径下，吸油烟机的风量值对应的孔板直径d。详见表1。

通过某型号（排气管直径为160mm）的吸油烟机进行测试，吸油烟机全部的风量由板孔处完全排出。

1.2 非零静压工作点

GB/T 17713-2011 中规定，全压效率是指吸油烟机的规定风量（7m3/min）和规定风量时空气标准状态下的全压值的乘积，与规定风量时主电机输入功率的比值。全压效率的最低要求为（大于等于）15%。

表1 零静压时，孔板直径

表2 规定风量时的板孔直径

图2 具有卡位的接风口

图3 最大风量时，遮挡物之间的夹角

图4 拆除遮挡物的过渡罩

将标准风量换算成标准单位，即为0.1167m3/s，空气标准压力为101Pa，带入式（7），计算得出相应的板孔直径，见表2。

为了得到较为准确的全压效率，和加工的工艺特点，选取直径为120mm 和140mm 的板孔直径。测量出电机的功率、风量、标准全压和工况静压。通过拟合计算出风量为规定风量的全压值。

2 数据分析

本文通过对风量的相关公式进行分析，在合理的假设条件（零静压和非零静压）下，得出了风量和板块之间较为理想的函数关系。简化了吸油烟机风量的测试过程，以120mm 和140mm 孔板为工作点，通过测量吸油烟机的风量、效率（包括功率、标准全压和工况静压参数），通过插值法，计算出吸油烟机的全压效率。

通过对某型号吸油烟机的测量，通过2 点法计算出的全压效率为20.9%，耗时5 分钟。而使用标准规定的10 孔板法测试时间为15 分钟，计算的全压效率为20.8%。

3 测试中注意事项

如果在测试时，没有去除遮盖件，就会使得测试的风量值可靠性不高。

在测试某品牌吸油烟机时，产品的排风接口处，有约10mm 卡位，如图2 所示。

没有除去两边的除遮挡物，当打开风机时，风道不是完全打开。如图3 所示，吸油烟机最大档位时，由于有卡位阻挡，两个遮挡物之间还有30°的夹角，导致测试数据偏差较大。

如果在测试时，没有去除遮挡物，就会导致测试数据存在偏差。某品牌吸油烟机在没有去除遮挡物时，全压效率为13%。去除遮挡物后按照图4 进行测量时，全压效率为21%。

在进行吸油烟机风量测试时，必须首先测量吸油烟机的接口直径，如果超出了上述的分析限值，会导致测量的误差较大。同时保持测试设备和吸油烟机烟道顺畅，才能得到较为满意的数据。

4 结论

本文提出了一种简单的吸油烟机风量计算方法，通过与传统的多板孔测试方法相比较，大大地减少了测试时间和工作强度。但在实际的检测中，由于排风口的直径相差较大，使得风量的计算值与传统的测试方法相差较大。因此，对相关参数研究还需要再深入的研究。

[1]GB/T 17713-2011,吸油烟机[S].

[2]GB/T 13380-2007,交流电风扇和调速器[S].