基于CFD仿真的洗衣机波轮设计方法

波轮是波轮洗衣机中至关重要的核心部件,波轮的结构设计将直接影响到洗涤水流的形态特点和洗涤性能。在波轮的设计中,单纯依靠模型制作及实验验证的效率很低。本文引入了基于CFD水流仿真的设计方法,选用VOF模型,在结构设计的同时进行水流设计,并依据水流特征调整波轮结构,最终得到洗涤性能与水流特征俱佳的波轮结构并通过实验验证。此方法大大缩短了设计周期,为波轮洗衣机的性能设计提供了有力的理论支持。

一种微重力下洗衣装置的设计与研究

针对载人航天特定环境下的洗衣需求,设计了一款微重力环境下可用的洗衣装置,该洗衣装置采用了硅胶柔性袋容纳衣物,由凸包夹持提供挤压力,由齿轮结构驱动。为研究该装置的洗涤力度,建立了基于光滑粒子动力学法(SPH)与有限元法(FEM)耦合的流固耦合模型。基于该仿真模型和经验公式进行了优化设计,优化后柔性袋容纳50%内容物时能达到当前滚筒洗净标准,容纳96%内容物时需增加1/5倍洗涤时长,能达到当前滚筒洗净标准。

滤网自清洁热泵干衣机的性能研究

热泵干衣机滤网易脏堵,严重影响干衣时间及干衣能耗,滤网自清洁成为热泵干衣机的重要研究方向。将离心分离技术应用于10 kg热泵干衣机的滤网自清洁,并测试了原机及自清洁样机的风量、噪声等基本性能,结果显示:自清洁样机空载循环风量及空载运行噪声与原机接近。半载工况干衣性能方面,原机平均干衣时间116.3 min,干衣能耗1.452 kW•h,干燥后负载含水率-1.47%;自清洁样机平均干衣时间116.0 min,干衣能耗1.461 kW•h,干燥后负载含水率-1.40%。不清洁滤网条件下,原机在第4个干衣周期开始出现干不透现象,造成该现象的主要原因是滤网线屑堆积,风道阻力增大,空载循环风量由311 m^(3)/h大幅降低到251 m^(3)/h。自清洁样机在100个周期可靠性测试过程中,干衣性能呈相对稳定的波动趋势,100个周期的平均干衣时间117.6 min,平均干衣能耗1.478 kW•h,平均含水率-1.50%。自清洁样机100个周期后的干衣时间、干衣能耗、含水率、空载循环风量以及整机运行噪声等与长期运行前的自清洁样机及原机基本一致,该离心自清洁干衣机方案稳定可靠。最后,模拟用户实际使用场景分析了原机及自清洁样机的干衣性能,使用10年,自清洁样机比原机总干衣时间减少943 h,总能耗减少511 kW•h,自清洁样机碳排放更低。