烹饪热羽流扩散特性

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1、西安建筑科技大学博士毕业论文烹饪热羽流扩散特性专业：供热、供燃气、通风及空调工程博士生：蒋达华指导教师：李安桂教授潘云钢教授级高工摘要餐饮业为人们提供了美味佳肴，也带来了油烟污染问题。中式餐饮厨房的烹饪过程复杂，菜类品种多，烹饪方式多，油烟高效控制及净化技术成为一大难题。本文旨在研究自由扩散及机械排风条件下烹饪羽流扩散特点，分析其特征参数，模拟研究厨房烹饪过程热羽流扩散的影响因素。主要包括如下内容：(1)在无干扰情况下研究了烹饪热羽流自由扩散特性，获得了烹饪热羽流流量的计算公式，研究了扩散角、断面直径、轴心速度和轴心余温等特征参数。选用燃气炉(3.6kW)，平

2、底浅锅(直径28cm，深20cm)及平底深锅(直径28cm，50cm)进行了案例研究。研究表明，影响热羽流的特征参数主要有发热量、热源尺寸、高度参数等，当烹饪热羽流超过热源表面高度0.3m(与热源直径相当)后扩散角保持在24°左右。(2)研究了机械排风下烹饪热羽流流动，获得了轴心速度、断面速度、扩散角、轴心余温、断面流量等特征参数的变化规律。选用燃气炉(3.6kW)，平底浅锅(直径28cm，深20cm)，研究表明在机械排风作用下影响热羽流扩散的特征参数主要有发热量、热源尺寸、高度、排风量等。机械排风烹饪热羽流的扩散角受排风影响较大，当机械风量逐渐增加时，扩散角

3、由大变小再变大，风量为0.46m3/s时，扩散角达到最小值20°。(3)探讨了排风量与热羽流流场变化之间的相互影响关系。当排风量较大，超过热羽流流量起主导作用时，热羽流任意断面的直径与热源直径之间存在线性关系，热羽流的收缩断面不明显，热羽流直径随着距热源表面高度的增加而增大；当热羽流流量较大，超过排风量起主导作用时，热羽流直径较小，此时有明显收西安建筑科技大学博士毕业论文缩现象，热羽流任意断面的直径与热源直径之间存在近似线性关系。(4)建立了厨房烹饪热羽流模型，采用单因素和多因素正交试验，通过9种试验方案分析烹饪热羽流扩散在工作区速度、温度、CO2浓度及空气龄

4、、PMV、PPD等参数的分布，研究了烹饪热羽流扩散的影响因素，提出了热羽流扩散优化控制方案。在热源、罩子尺寸及形状不变的情况下，机械排风量、送风口位置、罩子安装高度是影响热羽流扩散的主要因素。(5)提出了油烟区域控制方法，可以更好地将油烟通过气流组织引导进入接受排烟罩，有利于保护厨师受顶部送风或风幕式送风带来的影响。关键词：烹饪；热羽流；扩散特性；局部排风；影响因素西安建筑科技大学博士毕业论文CharacteristicsofCookingThermalplumeDiffusionintheKitchenSpecialty：Heating,Ventilatin

5、gandAir-ConditioningAuthor：JiangDahuaAdvisor：ProfessorLiAnguiProfessorPanYungangAbstractCateringindustryprovidesdeliciousfoodforthepeople,italsohasbroughtthecookingfumepollution.becauseofcomplexcookingprocess,varietiesofvegetable,cookingmethods,hotjetchangeincommercialkitchen,itisdi

6、fficulttocontrolthesmokeefficiently.Therefore,thisdissertationstudiesoilfumediffusionruleofcookingprocessfirstly,analysizeitscharacteristics,andthenstudythermaljetDiffusionruleswithmechanicalexhaust,finallysimulateexhausteffectofthermalhoodduringcookingprocess.Themainachievementsare

7、asfollows:(1)Studyonthefreediffusionruleofcookingplumewithoutnointerference,includingcharacteristicparametersexpressiontheoryoftheaxialvelocity,sectionaldiameter,diffusionangle,thesectionalflow,axialresidualtemperature.Selectgasfurnace(3.6kW),ashallowpot(diameter28cm,20cmdeep)andade

8、eppot(diameter28cm,