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烹饪油烟是家庭厨房室内空气污染的主要来源,也是城市大气环境颗粒污染物的重要污染源之一。不及时排除烹调过程中所产生的水蒸气、油污、燃烧附属物及余热,将会污染厨房卫生环境,威胁操作人员的健康。大多数家庭通过使用油烟机来排除室内油烟污染物,油烟机的捕集性能关乎室内人员的身心健康及舒适度,随着人们对室内空气品质以及国家对大气排放的要求越来越高,家用厨房油烟机的油烟高效捕集问题得到了关注。在全面总结国内外相关研究现状的基础上,本文从油烟机结构优化着手,研究了家用顶吸式油烟机中广泛应用的整流板的特性,提出了三种优化设计方案,即条缝式整流板、移动式整流板,以及中心圆孔式整流板。采用CFD数值模拟对三种整流板的油烟捕集效果进行研究,提出了基于停留时间的油烟捕集效率,评估了三种优化方案的油烟捕集效率,得到了以下主要结论:传统方形整流板能有效控制油烟气流,其一次捕集效率随风量增大而明显升高,在16m~3/min时达到峰值81.5%。条缝式方形整流板的一次捕集效率随风量增加而提高,在17m~3/min时达到峰值82.5%,在11~20m~3/min风量范围内捕集效率均高于80%。移动式方形整流板一次捕集效率随风量增加先升高后下降,在12m~3/min时达到峰值80%,之后随流量增加捕集效率明显下降,在9~12m~3/min风量范围内使用效果较好。中心圆孔式方形整流板的一次捕集效率随风量变化波动明显,随着风量的增大一次捕集效率升高,在15m~3/min时达到峰值85%,之后随流量增加捕集效率明显下降,在12~18m~3/min风量范围内使用效果较好。综上,中心圆孔整流板阻力能耗小,捕集效率高,适用范围广;条缝式方形整流板捕集效率较高,能耗更小,抗干扰能力强,尤其适用于高风量的情况;移动式整流板适用于风量较小的情况,小风量工况下有很好的效果。