流体机械

项目	风档
单层微孔导风板/（m³⋅h^-1）	403	371	309	266	208
双层导风板/（m³⋅h^-1）	600	559	463	380	343
风量提升/%	49	51	50	43	65

项目

风档

强力档

高风档

中风档

低风档

静音档

单层微孔导风板/（m³⋅h^-1）

403

371

309

266

208

双层导风板/（m³⋅h^-1）

600

559

463

380

343

风量提升/%

项目	风档
单层微孔导风板/（m³⋅h^-1）	403	371	309	266	208
双层导风板/（m³⋅h^-1）	600	559	463	380	343
风量提升/%	49	51	50	43	65

项目

风档

强力档

高风档

中风档

低风档

静音档

单层微孔导风板/（m³⋅h^-1）

403

371

309

266

208

双层导风板/（m³⋅h^-1）

600

559

463

380

343

风量提升/%

双层导风板气流柔化数值模拟与结构优化研究

薛加新 , 高旭 , 刘汉 , 汪伟

流体机械 | 应用技术 2026,54(4): 109-118

收起

流体机械 |应用技术 2026 , 54 (4) : 109 -118

双层导风板气流柔化数值模拟与结构优化研究

全屏

[Author(id=1320037725504389217, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, orderNo=0, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=1104790597@qq.com, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={EN=AuthorExt(id=1320037727165333603, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, authorId=1320037725504389217, language=EN, stringName=Jiaxin XUE, firstName=Jiaxin, middleName=null, lastName=XUE, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=null, address=TCL Air Conditioner （Zhongshan） Co.，Ltd.，Zhongshan 528427，China, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null), CN=AuthorExt(id=1320037727265996900, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, authorId=1320037725504389217, language=CN, stringName=薛加新, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=null, address=TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427, bio={"content":"

薛加新（1994），男，工程师，主要从事送风舒适性、运动机构可靠性研究，通信地址：528427广东省中山市南头镇TCL空调器有限公司，E-mail：1104790597@qq.com。

"}, bioImg=null, bioContent=

, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1320037725433086045, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, xref=null, ext=[AuthorCompanyExt(id=1320037725441474654, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, companyId=1320037725433086045, language=EN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=TCL Air Conditioner （Zhongshan） Co.，Ltd.，Zhongshan 528427，China), AuthorCompanyExt(id=1320037725449863263, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, companyId=1320037725433086045, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427)])]), Author(id=1320037727349882982, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, orderNo=1, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={EN=AuthorExt(id=1320037727412797544, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, authorId=1320037727349882982, language=EN, stringName=Xu GAO, firstName=Xu, middleName=null, lastName=GAO, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=null, address=TCL Air Conditioner （Zhongshan） Co.，Ltd.，Zhongshan 528427，China, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null), CN=AuthorExt(id=1320037727479906409, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, authorId=1320037727349882982, language=CN, stringName=高旭, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=null, address=TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1320037725433086045, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, xref=null, ext=[AuthorCompanyExt(id=1320037725441474654, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, companyId=1320037725433086045, language=EN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=TCL Air Conditioner （Zhongshan） Co.，Ltd.，Zhongshan 528427，China), AuthorCompanyExt(id=1320037725449863263, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, companyId=1320037725433086045, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427)])]), Author(id=1320037727551209579, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, orderNo=2, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={EN=AuthorExt(id=1320037727664455789, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, authorId=1320037727551209579, language=EN, stringName=Han LIU, firstName=Han, middleName=null, lastName=LIU, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=null, address=TCL Air Conditioner （Zhongshan） Co.，Ltd.，Zhongshan 528427，China, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null), CN=AuthorExt(id=1320037727756730478, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, authorId=1320037727551209579, language=CN, stringName=刘汉, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=null, address=TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1320037725433086045, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, xref=null, ext=[AuthorCompanyExt(id=1320037725441474654, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, companyId=1320037725433086045, language=EN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=TCL Air Conditioner （Zhongshan） Co.，Ltd.，Zhongshan 528427，China), AuthorCompanyExt(id=1320037725449863263, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, companyId=1320037725433086045, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427)])]), Author(id=1320037727836422256, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, orderNo=3, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={EN=AuthorExt(id=1320037727907725426, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, authorId=1320037727836422256, language=EN, stringName=Wei WANG, firstName=Wei, middleName=null, lastName=WANG, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=null, address=TCL Air Conditioner （Zhongshan） Co.，Ltd.，Zhongshan 528427，China, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null), CN=AuthorExt(id=1320037727974834291, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, authorId=1320037727836422256, language=CN, stringName=汪伟, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=null, address=TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1320037725433086045, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, xref=null, ext=[AuthorCompanyExt(id=1320037725441474654, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, companyId=1320037725433086045, language=EN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=TCL Air Conditioner （Zhongshan） Co.，Ltd.，Zhongshan 528427，China), AuthorCompanyExt(id=1320037725449863263, tenantId=1146029695717560320, journalId=1316781260334530699, articleId=1320037719112269878, companyId=1320037725433086045, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427)])])]

薛加新, 高旭, 刘汉, 汪伟

作者信息

TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427

作者简介:

Research on numerical simulation and structural optimization of dual‑layer wind deflector airflow softening

Jiaxin XUE, Xu GAO, Han LIU, Wei WANG

Affiliations

TCL Air Conditioner （Zhongshan） Co.，Ltd.，Zhongshan 528427，China

出版时间: 2026-04-30 doi: 10.3969/j.issn.1005-0329.2026.04.013

文章导航

摘要

收起

针对家用空调制冷工况下“冷风直吹”导致的人体不适问题，提出一种双层导风板柔风结构。基于气流柔化与人体热舒适原理，提出舒适风速分级；采用Fluent软件对双层导风板开展参数化仿真，分析喷口宽度、喷口偏置、外层圆孔个数与布局对出风口前1，2，2.5 m处轴心风速≤0.3 m/s的覆盖范围与风量的影响；并在样机上进行风速分布与风量对比试验。结果表明，相对于现有单层微孔导风板，双层导风板的气流柔化率得到了提升，轴心风速柔化42%以上，柔风范围增加25%以上，柔风风量提升43%~65%，整体柔风效果满足A级以上柔风舒适标准。研究可为空调柔风结构的设计提供参考。

关键词

导风板 / 空调 / 柔风 / 气流组织 / 舒适性

Abstract

收起

Aiming at the discomfort of the human body caused by “direct cold air blowing” under the refrigeration condition of household air conditioners，a double‑layer air deflector soft air structure is proposed and verified.Based on the principles of airflow softening and human thermal comfort，the classification of comfortable wind speed is proposed.Fluent was used to carry out parametric simulation of the double‑layer air guide plate，and the effects of nozzle width，nozzle bias，number of outer round holes and layout on the axial wind speed，≤0.3 m/s coverage and air volume at 1 m，2 m and 2.5 m in front of the air outlet were investigated.The wind speed distribution and air volume comparison test are carried out on the prototype.The results show that compared with the existing single‑layer microporous air deflector，the airflow softening rate of the double‑layer air deflector has been improved，the axial wind speed is softened by at least 42%，the soft wind range is increased by at least 25%，and the soft air volume is increased by at least 43%，and the overall soft wind effect meets the comfort standard of soft wind above grade A.The research results can provide a reference for the design of air conditioning soft air structure.

Key words

air guide / air conditioning / softwind / airflow organization / comfort

引用本文

薛加新, 高旭, 刘汉, 汪伟. 双层导风板气流柔化数值模拟与结构优化研究. 流体机械, 2026 , 54 (4) : 109 -118 . DOI: 10.3969/j.issn.1005-0329.2026.04.013

Jiaxin XUE, Xu GAO, Han LIU, Wei WANG. Research on numerical simulation and structural optimization of dual‑layer wind deflector airflow softening[J]. Fluid Machinery, 2026 , 54 (4) : 109 -118 . DOI: 10.3969/j.issn.1005-0329.2026.04.013

正文

收起

0　引言

收起

解决空调冷风直吹，保证空调“有凉感、无风感”是现有空调企业提升空调品质的重要研究方向之一，改变风口结构形式是一种改变送风气流组织、提升房间舒适性的主流手段^［1-4］。常见的风口形式有百叶风口、孔板、散流器、旋流送风口等。陈学彬等^［5］基于试验手段，得到了某贯流空调柜机在普通模式和低吹风感模式下的吹风感指数分别为27.9%，4.45%，试验结果表明，低吹风感模式下的多孔射流有助于降低吹风感指数。王啸娟等^［6］针对柜机零风感功能，分析了零风感模式下的出风口风速、吹风感指数、房间温度均匀度及噪声，结果表明，制冷强力档下零风感模式相较于正常出风，吹风感指数提高2.9%。赵明明^［7］对旋流风口和辐射状孔板风口进行了试验研究，并用数值模拟软件对旋流、平板、双层旋流和辐射状孔板风口分别进行了结构优化设计，最后采用4种送风口送风条件下的室内气流分布进行数值模拟和综合评价，得到了最佳的送风口形式。李以通^［8］对4种布风器进行了试验研究，采用CFD方法，利用商业软件Airpak3.0对采用4种布风器送风条件下的室内气流分布进行模拟，并对船舶居住舱室的气流分布进行了综合评价与分析，得到适合低矮空间下的最佳送风布风器形式。然而，目前应用于家用立式柜机的风口种类不多，柔风效果有限，多以孔板送风为主，达到低吹风感的同时无法保持较大的冷量输出，长时间运行后房间温度容易升高。

本文结合多种风口形式柔风原理，创新设计一种双层柔风导风板，研究导风板结构尺寸与布局对柔风效果的影响，并对比分析单层孔板与双层导风板的柔风效果，优化柔风风速，扩大柔风范围，提升柔风风量，解决风速与风量不匹配的问题，提升室内环境舒适性。

1　气流柔化理论基础

收起

1.1　空调射流理论

通常情况下，空调通风中的射流多为湍流自由射流，沿射流轴线方向可分为3段^［9］，如图1所示。起始段：长度（2~6）D（D为空调送风口的等效直径），其射流轴心速度和温差保持不变；过渡段：长度（8~10）D，射流特性无统一规律；主体段：长度（25~100）D，湍流充分发展，轴心速度衰减、断面流速分布等规律一致。其中，起始段分为核心区与混合区。

轴心速度衰减是描述气流时均特性的主要指标。送风射流不断卷吸周围空气，断面沿程扩大，轴心速度沿程衰减。轴心速度计算公式如下^［10］：

U m U 0 = 5.4 H 0 x + 2.15 A r 0 x H 0 - 5.4

（1）

式中，

U m

为射流轴心速度，m/s；

U 0

为射流出口速度，m/s；

H 0

为送风口等效宽度，m；

x

为送风口距离，m；

A r 0

为阿基米德数，

A r 0 = g ∆ t 0 H 0 / T U 02

；

g

为重力加速度，

m / s 2

；

∆ t 0

为送风温度与回风温度之差，K；T为房间平均热力学温度，K。

常见的送风口（如百叶、孔板送风口）将一股强射流分为多股平行小射流（如图2所示，图中U_m为射流轴心速度；L为孔间隙），多股平行小射流在经过互相重合与卷吸后^［11］，使得其轴心速度衰减变快，气流扩散范围变大，形成低速柔和气流，达到提高送风舒适性的效果。然而，仅靠平行气流之间的重合与卷吸作用柔风效果有限，无法满足送风直吹舒适要求，有进一步提升的空间^［12-13］。

1.2　室内气流速度对人体热舒适的影响

气流运动不仅影响人体与环境的热量交换，还影响人体皮肤的触觉感受。人体与环境的对流热交换可用牛顿换热公式计算：

C = f c l h c t c l - t a

（2）

式中，C为对流换热量，W/m²；

f c l

为服装面积系数，即着装人体的表面积与裸体人体表面积之比；h_c为对流换热系数，与空气流速有关，W/（m²⋅℃）；t_cl为人体外表平均温度，℃；t_a为人体周围空气温度，℃。

对流换热量与空气流速成正比^［14］，风速越大，人体与环境对流换热量越大，这也是“冷风直吹”让人感觉不舒适的原因。吹风感指数是用来评价吹风舒适的一个重要指标，它是指由于空气流动引起的人体感觉不满意率，与空气流速呈正相关。此项指标的数值越低，表明由于空气流动引起的人体感觉不满意率越低，即人体感觉越满意，所处的环境越舒适。合理的室内速度场不仅可以增加人体的热舒适性，还可使人产生愉悦感，从而提高人的工作效率。根据相关资料统计，人感到热舒适的风速应控制在0.1~0.7 m/s范围内^［15］。GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》和EN 16798-1：2019中规定了人员长期逗留区域空调室内设计参数，明确制冷工况室内设计风速不应超过0.3 m/s。本文结合这2种标准将舒适风速进一步分类：风速在0.1~0.3 m/s范围内属于S级舒适风，本级别风场适合无大活动量、办公、休憩人群；风速在0.3~0.8 m/s范围内属于A⁺级舒适风，适合少量运动或走动、怕热人群；风速在0.1 m/s以下属于A级舒适风，适合怕冷、畏寒、虚弱人群，由于此级别风速极低，可能引起无法保持恒温的问题，所以将其定为A等级；风速在0.8~1.5 m/s范围内属于B级舒适风；风速在1.5 m/s以上属于C级不舒适风。

2　双层导风板柔风效果仿真优化

收起

2.1　双层导风板设计方案

文中基于实际空调出风口、导风板结构创新设计双层导风板，在不影响正常出风的情况下进一步增强导风板柔风效果，提升室内人体舒适体验。双层导风板结构尺寸如图3所示。其分为内外2层导风板，内层导风板宽度为B，每块导风板上下共设有6个喷口，每个喷口高度固定，宽度为D'；内外2层间距为h；外层导风板宽度为b，其上设有圆孔，圆孔直径为d，共576个圆孔均匀分布于外层导风板上。

2.2　双层导风板柔风可行性分析

单双层导风板速度矢量对比见图4。同等尺度下，单层孔板柔风仅能通过微孔柔化气流，出风口气流轴心风速大且集中，出风口前1 m处最大风速达1.8 m/s，直吹令人不适。而双层导风板具有三重气流柔化效果，柔风效果更有优势。一重柔化：内层导风板上的喷口将原单股强气流分为多股喷口气流，弱化轴心风速；二重柔化：外层导风板又将单股喷口气流分为左、中、右三股气流，每块导风板所分出的左、右气流又能够互相对冲，进一步柔化气流；三重柔化：外层所分出的中间气流经过圆孔分为多个小股平行气流，再次柔化气流。最终，多股柔化气流汇合吹出，风速减小，出风口前最大风速减小为1.3 m/s，达到了B级舒适风标准，增加了出风紊流度，提升了舒适性，但仍需要进一步优化。

2.3　双层导风板仿真优化

影响双层导风板柔风效果的因素众多，但由于导风板结构、外观、模具出模等方面的限制，限制了内层导风板宽度B、外层导风板宽度b、内外层间距h、圆孔直径d、喷口长度等结构参数的变化，文中仅从喷口尺寸、喷口偏置尺寸、圆孔个数及其布局共4个方面对双层导风板柔风效果进行优化，通过Fluent流体仿真研究其对空调出风口前1，2，2.5 m处轴心风速、风速分布及风量的影响^［16-19］。

2.3.1　喷口尺寸与布局对柔风效果的影响

在外层导风板全封闭的情况下，研究喷口宽度尺寸变化对轴心风速、风速分布及风量的影响。风速与湍流强度分布云图如图5所示。

空调柔风模式下，双层导风板水平关闭，4块导风板之间互相搭接，气流由空调进风口进入，经贯流风机沿风道至双层导风板。由于双层导风板处于类似半封闭状态，空调出口内压力增大，气流经过喷口后加速分流为左、右两股气流，并呈反方向水平冲出。每块导风板的左、右两股气流之间经过互相对冲后速度减弱，并汇聚成单股，经分流后的5股不平行气流在出风口前完成聚合。聚合后的柔化气流由内层轴心气流逐渐向外扩散、卷吸，风速也由内向外减弱。喷口宽度为14 mm时〔见图5（b）〕，低速气流及其湍流强度覆盖范围最大，气流紊流度最高。

不同喷口宽度下风速分布曲线如图6所示。

喷口宽度为10，14，18 mm，出风口前1 m处的最大风速分别为0.65，0.75，0.95 m/s〔见图6（a）〕，风速≤0.3 m/s所覆盖的水平范围均为1.15 m，但喷口宽度10 mm时，左侧存在0.4 m左右的区间风速小于0.1 m/s，故综合来看，喷口宽度14 mm时柔风效果较优；出风口前2 m处的最大风速分别为0.52，0.34，0.40 m/s〔见图6（b）〕，风速≤0.3 m/s所覆盖的水平范围分别为1.92，1.94，1.90 m，喷口宽度14 mm效果较优；出风口前2.5 m处的最大风速分别为0.42，0.28，0.37 m/s〔见图6（c）〕，风速≤0.3 m/s所覆盖的水平范围分别为2.414，3.094，2.344 m，喷口宽度14 mm效果较优。

图7示出不同喷口宽度时的风量，风量随喷口宽度的增加而增加，喷口宽度为18 mm时风量最大，但转化为实际风量时三者差距不大。因此，喷口宽度选择14 mm为最优柔风尺寸。在喷口宽度固定为14 mm情况下，研究喷口左、右偏置对柔风效果的影响。喷口不同位置下风速云图如图8所示。喷口左右偏置后的气流出风规律与喷口居中差距不大，但影响出风角度与风速分布。整体出风角度会由于喷口的偏置同方向地向左或右偏移，喷口居中时气流扰动最大、扩散范围最广。

喷口不同位置下风速分布曲线如图9所示。

喷口偏置尺寸分别为-3 mm（左偏）、0 mm（居中）、+3 mm（右偏），出风口前1 m处的最大风速分别为0.85，0.75，0.90 m/s，风速≤0.3 m/s所覆盖的水平范围均为1.15 m；出风口前2 m处的最大风速分别为0.70，0.34，0.75 m/s，风速≤0.3 m/s所覆盖的水平范围分别为1.988，2.088，1.988 m；出风口前2.5 m处的最大风速分别为0.65，0.28，0.70 m/s，风速≤0.3 m/s所覆盖的水平范围分别为2.394，3.094，2.394 m，3处均为喷口居中柔风效果较优。风量随喷口位置的变化如图10所示。

喷口偏左时，由于左侧漏风较多且风速较大，所以此时风量最大，但与喷口居中时相差不大。综合风速分布与风量考虑，喷口偏置更容易让风速集中且与喷口居中时风量相差较小，所以喷口宽度14 mm且居中时，柔风效果最佳。

2.3.2　圆孔个数与布局对柔风效果的影响

外层导风板的圆孔数量与排布方式，是影响中间气流分散特性、左右侧气流流量分配的核心因素，最终直接决定整机气流的柔化效果。本文将研究外层导风板布置4个与5个圆孔时，其分别包含的通孔与盲孔的数量对柔风效果的影响。内层导风板喷口宽度14 mm且居中布置，沿水平方向均匀排布5个圆孔，通孔数分别为1,3,5时的风速云图和风速分布曲线分别如图11，12所示。随着通孔数的增加，近距离轴心风速增加，气流扩散、卷吸范围逐渐变大。

内层导风板喷口宽度为14 mm且居中布置，外层导风板水平均匀分布4个圆孔，通孔数为2,4时的风速云图如图13所示。随着通孔数的增加，出风效果与5个圆孔时接近，近距离轴心风速增加，气流扩散、卷吸范围逐渐变大。

通孔数分别为2，4时，出风口前1 m处的最大风速分别为0.70，0.85 m/s，风速≤0.3 m/s所覆盖的水平范围均为1.8 m，；出风口前2 m处的最大风速分别为0.60，0.75 m/s，风速≤0.3 m/s所覆盖的水平范围分别为2.194，2.144 m，如图14所示。因此，2个通孔时柔风效果最佳。

风量随开孔数的变化如图15所示。随着开孔数的增加，仿真风量逐渐增加，最高为开5个孔时的998 m³/h。当开孔数不超过3时，风量增加率达31%；当开孔数超过3时，风量增加率仅为3%。这是因为第4，5个圆孔的位置居于喷口两侧，无法直接出风，所以出风量较小。

由于4个圆孔中包含2个通孔与5个圆孔中包含3个通孔布置均有较好的柔风效果与较优的风量，所以选择喷口宽度14 mm且居中布置、2个通孔与3个通孔上下交替排列的双层导风板柔风方案。

3　送风舒适性试验验证

收起

根据仿真结果，选取喷口宽度14 mm且居中，2个与3个通孔交替排列方案为最优双层导风板柔风方案。以某品牌家用室内立式柜机为测试样机，分别测试风速分布、风量，并与常规导风板、单层微孔导风板对比分析实际柔风效果及风量。

3.1　风速分布

分别测试默认制冷模式下，强力档，常规导风板全出风、单层微孔导风板、双层导风板柔风模式下的风速分布。具体测试方法为高度1.1 m处，利用热线风速仪测试出风口前1，2，2.5 m位置处的风速分布。固定水平线上每隔0.1 m测量一次风速，直至风速为0 m/s，测试时间间隔为30 s，风速取30 s内的平均风速。柔风风速测试平台如图16所示。测试结果如图17所示。

出风口前1 m位置处〔见图17（a）〕，常规导风板全出风轴心最高风速达3.8 m/s，单层微孔导风板柔风模式下轴心最高风速达1.3 m/s，远高于舒适风速；双层导风板柔风模式下轴心最高风速只有0.75 m/s，达到舒适风速，相对常规导风板全出风与单层微孔导风板柔风模式减少了80%与42%；柔风范围分别为0.9，0.8，1 m，双层导风板柔风范围相对增加了11%与25%，所以在出风口前1 m位置处双层导风板柔风效果最佳。

出风口前2 m位置处〔见图17（b）〕，常规导风板全出风轴心最高风速达2.7 m/s，单层微孔导风板柔风模式下轴心最高风速达1.2 m/s，远高于舒适风速；双层导风板柔风模式下轴心最高风速为0.55 m/s，在舒适风速区内，相对常规导风板全出风与单层微孔导风板柔风模式减少了80%与54%；柔风范围分别为1.77，1.2，1.8 m，双层导风板柔风范围相对增加了31%与50%，且常规导风板全出风存在风速高且集中的问题，风速<0.1 m/s的超低风速区达0.4 m，所以在出风口前2 m位置处双层导风板柔风效果仍然最佳。

出风口前2.5 m位置处〔见图17（c）〕，常规导风板全出风轴心最高风速达2.47 m/s，单层微孔导风板柔风模式下轴心最高风速达1 m/s，远高于舒适风速；双层导风板柔风模式下轴心最高风速只有0.32 m/s，达到舒适风速区，相对常规导风板全出风与单层微孔导风板柔风模式减少了87%与68%；柔风范围分别为2.3，1.4，2.9 m，双层导风板柔风范围相对增加了79%与52%，2.5 m处常规导风板全出风仍存在风速高且集中的问题，风速<0.1 m/s的超低风速区达1.7 m，所以在出风口前2.5 m处双层导风板柔风效果最佳。

不同位置气流柔化率如图18所示。出风口前1~2.5 m范围内，气流柔化率表征射流轴心风速的减弱与柔风扩散范围的提升，其随出风口距离的增加而提升。相对单层微孔导风板，双层导风板轴心风速柔化42%以上，柔风范围增加25%以上。

3.2　风量

在测试样机上分别安装单层微孔导风板与双层导风板，测试工况设置制冷16 ℃、制冷16 ℃柔风模式，对比各个风档下相同轴心风速时风量的大小。测试结果如表1所示。

与单层微孔导风板风量相比，双层导风板柔风模式下各风档的风量均有不同程度的提升，最高提升65%，说明该双层导风板在实现较好柔风效果的前提下，风量仍能满足要求，房间舒适性得到进一步提升。

4　结论

收起

（1）设计的双层导风板通过三重柔化机制（喷口分流、左右气流对冲和圆孔分散）显著改善了气流组织，使出风口前1 m处轴心风速降低42%以上，达到0.75 m/s的舒适风速范围。

（2）优化后的双层导风板结构在保证柔风效果的同时，显著扩大了舒适风区域，柔风范围增加25%以上，且风量提升43%~65%，解决了传统柔风技术中风速与风量的矛盾问题。

（3）试验证实该双层导风板柔风效果满足A级以上舒适风标准，为家用空调柔风结构设计提供了有效解决方案，显著提升了室内热舒适性。

参考文献

收起

文献

收起

参考文献引证文献

排序方式：

李婷婷，黄翔，耿志超.送风方式对热通道封闭数据中心热环境影响的模拟研究［J］.流体机械，2019，47（6）：62-67.

LI T T，HUANG X，GENG Z C.Simulation research on effect of air supply method on thermal environment of hot aisle contained data center［J］.Fluid Machinery，2019，47（6）：62-67.

刘丽芳，刘泽勤，李杰，等.空调送风方式对室内甲醛浓度分布规律的影响［J］.流体机械，2021，49（9）：97-104.

LIU L F，LIU Z Q，LI J，et al.The influence of air supply modes for air conditioning on the distribution law of indoor formaldehyde［J］.Fluid Machinery，2021，49（9）：97-104.

杨鹏.高级别生物安全实验室空调系统设计要点［J］.制冷与空调，2024，24（4）：52-57.

YANG P.Design points of air-conditioning system for high‑level biosafety laboratory［J］.Refrigeration and Air‑Conditionin，2024，24（4）：52-57.

齐昊，李瑛，吴一鸣，等.局部孔板送风人工环境的气流组织数值模拟与试验研究［J］.流体机械，2021，49（9）：83-89.

QI H，LI Y，WU Y M，et al.Numerical simulation and experimental study on air distribution with local perforated ceiling air supply in artificial environment room［J］.Fluid Machinery，2021，49（9）：83-89.

陈学彬，赵旖旎，马阅新，等.贯流空调柜机在普通模式和低吹风感模式下的实验与数值研究［J］.家电科技，2021（1）：50-54.

CHEN X B，ZHAO Y N，MA Y X，et al.Experimental and numerical study of pioneer air conditioner at normal mode and low‑drought mode［J］.Journal of Appliance Science & Technology，2021（1）：50-54.

王啸娟，颜景旭，袁前.零风感空调对人体舒适性影响的实验研究［C］//2020年中国家用电器技术大会论文集.浙江宁波，2020：534-538.

WANG X J，YAN J X，YUAN Q.Experimental study on the influence of non‑wind air conditioning on human comfort［C］//Proceedings of the 2020 China Household Appliance Technology Conference.Ningbo，Zhejiang，2020：534-538.

赵明明.邮轮住舱气流分布的数值模拟与风口结构优化研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工程大学，2020.

ZHAO M M.Numerical simulation of air distribution incruise accommodation and optimization oftuyere structure［D］.Harbin：Harbin Engineering University，2020.

李以通.布风器形式对船舶居住舱室气流分布的影响研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工程大学，2013.

LI Y T.Study on the effect of wind distributor forms onair distribution in marine accommodation［D］.Harbin：Harbin Engineering University，2013.

李先庭，赵彬.室内空气流动数值模拟［M］.北京：机械工业出版社，2009.

LI X T，ZHAO B.Numerical simulation of indoor air flow［M］.Beijing：China Machine Press，2009.

LI Z H，ZHANG J S，ZHIVOV A M，et al.Characteristics of diffuser air jets and airflow in the occupied regions of mechanically ventilated rooms：A literature review［J］.ASHRAE Transaction，1993，99（1）：1119-1127.

高军，李晓冬，高甫生.大空间分层空调射流气流重合与卷吸特性研究［J］.哈尔滨工业大学学报，2004，36（6）：815-818.

GAO J，LI X D，GAO F S.Coincidence and entrainment of air jets of the stratifiedair conditioning in large spaces［J］.Journal of Harbin Institute of Technology，2004，36（6）：815-818.

徐轩，安理会，李文霞，等.高集成度节流嘴流动特性研究［J］.流体机械，2024，52（7）：42-48.

XU X，AN L H，LI W X，et al.Research on flow characteristics of highly integrated throttle［J］.Fluid Machinery，2024，52（7）：42-48.

潘龙腾，张瀚中.分体落地式房间空调器导风板失效分析及改进［J］.制冷与空调，2023，23（7）：43-46.

PAN L T，ZHANG H Z.Failure analysis and improvement of air deflector for split floor‑standing room air conditioner［J］.Refrigeration and Air‑Conditionin，2023，23（7）：43-46.

李百战，郑洁.室内热环境与人体热舒适［M］.重庆：重庆大学出版社，2012.

LI B Z，ZHENG J.Indoor thermal environment and human thermal comfort［M］.Chongqing：Chongqing University Press，2012.

丁勇花，狄育慧.室内气流运动对热舒适性影响因素的分析［J］.洁净与空空调技术，2014，9（3）：20-24.

DING Y H，DI Y H.The analysis of air flow indoor on the influence factor about the thermal comfort［J］.Contamination Control & Air‑Conditioning Technology，2014，9（3）：20-24.

CHEN Q.Ventilation performance prediction for buildings：A method overview and recent applications ［J］.Building and Environment，2009，44（4）：848-858.

夏阳，金公羽，史宇超，等.涡旋压缩机排气孔流动特性研究［J］.流体机械，2024，52（7）：15-23.

XIA Y，JIN G Y，SHI Y C，et al.Study on flow characteristics of exhaust hole of scroll compressor［J］.Fluid Machinery，2024，52（7）：15-23.

王恒，郭常立，陈哲明.电动涡旋压缩机悬置系统优化设计［J］.机电工程，2025，42（1）：174-184.

WANG H，GUO C L，CHEN Z M.Optimized design of electric scroll compressor mounting system［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering，2025，42（1）：174-184.

刘兴旺，李远航，刘晓明，等.汽车空调涡旋压缩机排气孔优化研究［J］.制冷与空调，2024，24（3）：83-88.

LIU X W，LI Y H，LIU X M，et al.Study on optimization of exhaust hole of scroll compressor for automobile air conditioning［J］.Refrigeration and Air‑Conditioning，2024，24（03）：83-88.

2026年第54卷第4期

引用本文

BibTeX

文章信息

doi: 10.3969/j.issn.1005-0329.2026.04.013

接收时间：2025-09-20
首发时间：2026-10-22
出版时间：2026-04-30

补充材料

相关文章

文章信息

作者

出版历史

收稿日期：2025-09-20
修回日期：2026-02-15

基金

作者信息

TCL空调器（中山）有限公司，广东中山 528427

参考文献

分享链接

https://castjournals.cast.org.cn/joweb/ltjx/CN/10.3969/j.issn.1005-0329.2026.04.013

分享至

全文二维码

扫描看全文

引用本文

BibTeX

本文的引用情况

2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

关闭全屏

BibTeX
EndNote
RefWorks
TxT